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焦油和瓦片几乎不是环保材料，因此美国能源部 (DOE) 希望很快帮助房主和企业用更环保的材料替换屋顶。 为此，能源部本月早些时候向纽约市结构工程公司 Weidlinger Associates 授予了 15万美元的资助（州政府提供 10% 的配套资金），用于开发耐用的混合太阳能屋顶板，该屋顶板集成了光伏电池和热电材料，可以收集太阳能，为建筑物产生电力和热水。
Weidlinger 正在与纽约市的哥伦比亚大学合作开展该项目，工程师和研究人员希望该项目至少能将收集到的 12% 的阳光转化为电力。 这将比相对便宜的薄膜塑料太阳能电池 5% 到 10% 的转化率有所提高，但与最复杂（且昂贵）的太阳能电池相去甚远，后者已实现 高达 41.6% 的转化率。
这些新型光伏热混合电池板目前仅以原型形式存在。 在透明的最外层保护罩下方是一层光伏电池，然后是一层热电材料，一层带有塑料管（称为功能梯度材料中间层）的层，用于输送水，以冷却其他层，同时带走加热的水，以及底层加固塑料。 光伏电池将太阳的电磁辐射转化为电力，而热电层将太阳的热量转化为电力。
水管对于设计至关重要。 Weidlinger 可持续设计总监 Greg Kelly 说，通常，当光伏电池升温时，它们在阳光明媚的环境中的正常工作温度下开始失去效率。 哥伦比亚大学土木工程与工程力学助理教授 Huiming Yin 设计的设计包含冷却光伏电池的能力，同时还加热水供安装面板的建筑物使用。
除了在哥伦比亚大学的实验室进行测试外，其中一些面板将安装在 弗雷德里克·道格拉斯学院 屋顶上一个 6.4 平方米的避难所顶部，这是一所纽约市高中，专门从事弱势和代表性不足教育群体的教育。 避难所建成后，学生将监控面板的性能。 尹说：“我们必须做的是证明一般的商业可行性，”他补充说，这意味着技术及其相关成本都必须恰到好处。 研究人员尚未计算该技术每瓦的成本，这是衡量可再生能源项目是否可以与已建立的化石燃料技术竞争的标准。
如果该项目的第一阶段获得成功，哥伦比亚大学和 Weidlinger 所做的工作可能会在六个月内进入第二阶段。 Kelly 说，第二阶段可能会为研究人员提供 100 万美元的能源部资金，为期一年，以进一步开发该技术，而第三阶段可能会涉及高达 1000 万美元的资金，用于为生产做好技术准备。 他补充说：“我们预计需要五年时间才能上市，前提是一切顺利。”
能源部迄今为止一直支持这项技术。 能源部在发送给大众科学的电子邮件声明中表示：“由于初始成本高和效率低下，太阳能电池板尚未实现市场渗透，但该项目的混合建筑一体化面板将成为建筑物外层的一部分，效率将大大提高。” “这些成本更低、更耐用的面板适用于住宅和商业项目的新建和翻新工程。”
David Ginger 是西雅图华盛顿大学的化学副教授，他说，构建一种既足够坚固可以用作屋顶板，又足够灵敏可以尽可能多地捕获太阳能的太阳能电池板的广泛概念可能是可行的。 他补充说：“当然，以具有成本效益的方式将所有这些想法整合到同一个方案中，通常比在纸上提出想法更具挑战性，这就是为什么你需要聪明的工程师尝试新设计，然后在真实环境中对其进行测试。”
尽管“建筑一体化光伏” (BIPV) 的概念并不新鲜，但哥伦比亚大学-Weidlinger 的多层混合设计与目前建筑商可获得的任何产品都不同。 例如，德国的 SolarWorld AG 销售一种名为 Energyroof 的技术，该技术由覆盖有太阳能层压板的面板组成，这些层压板可以发电，但不包括热电材料层。
10 月，陶氏化学公司宣布推出其 Powerhouse 太阳能瓦，该公司称该产品可以与标准沥青瓦材料集成到屋顶中。 这些太阳能瓦采用薄膜铜铟镓硒 (CIGS) 光伏电池，预计将于 2010 年年中少量上市，并预计将于 2011 年更广泛地上市。 2007 年，能源部向陶氏化学公司提供了 2000 万美元的资金，用于为住宅和商业市场开发建筑一体化太阳能阵列。
Kelly 说，一旦 Weidlinger 和哥伦比亚大学制造出他们的面板，工程师们将不得不决定如何最好地保持它们的防水和防火性能，他补充说：“我们还希望在重量上与现有的屋顶系统相当。”