Trots att det är ett så sunkigt land, Australien släpar fortfarande efter i kapplöpningen om att anamma solenergi. Medan solpaneler pryder hundratusentals hustak över hela landet, vi har ännu inte sett det logiska nästa steget:byggnader med solceller som en integrerad del av sin struktur.

Vårt labb hoppas kunna ändra på det. Vi har utvecklat soltakpannor med solceller integrerade på sin yta med hjälp av ett specialanpassat lim. Vi testar nu hur de presterar i Australiens hårda temperaturer.

Våra preliminära testresultat tyder på att våra soltakpannor kan generera 19 % mer el än konventionella solpaneler. Detta beror på att plattorna kan absorbera värmeenergi mer effektivt än solpaneler, vilket innebär att plattornas yta värms upp långsammare vid ihållande solsken, ger solcellerna mer tid att arbeta vid lägre temperaturer.

Australiens växthusutsläpp fortsätter att öka, gör det svårare att uppfylla sina åtaganden enligt Parisavtalet.

Globalt, kommersiella byggnader och bostadshus står för cirka 40 % av energiförbrukningen. Andra länder ser därför hårt på att minska sina växthusutsläpp genom att göra byggnader mer energieffektiva. Europeiska unionen, till exempel, har lovat att göra alla stora byggnader koldioxidneutrala till 2050. Både Europa och USA arbetar med att bygga byggnader av material som kan utnyttja solenergi.

Här i Australien, byggnader står bara för cirka 20 % av energiförbrukningen, vilket innebär att de totala utsläppsminskningarna som erbjuds genom förbättrad effektivitet är mindre.

Därmed inte sagt att vi inte ska gå på det ändå, speciellt med tanke på mängden solsken. Men jämfört med andra nationer, Australien är mycket i tonåren när det kommer till solsmarta byggmaterial.

Tar Australiens temperatur

I en färsk recension i tidskriften Solar Energy, vi identifierade och diskuterade de problem som hindrar antagandet av solenergi-genererande konstruktioner – känd som "byggnadsintegrerade solceller", eller BIPV—här i Australien.

Enligt den forskning vi granskade, mycket av rädslan för att ta till sig dessa tekniker beror på en enkel brist på förståelse. Bland de faktorer vi identifierade var:missuppfattningar om förskottskostnad och återbetalningstid; bristande kunskap om tekniken; oro för framtida förändringar av byggnaders mikroklimat; och till och med propaganda mot klimatförändringar och förnybar energi.

Över hela världen, BIPV-system står för bara 2,5 % av solcellsmarknaden (och praktiskt taget noll i Australien). Men detta förväntas stiga till 13 % globalt 2022.

Att utveckla nya BIPV-tekniker som soltakpannor och solfasader skulle inte bara minska utsläppen av växthusgaser utan också öppna upp en enorm potential för företag och ekonomi.

Enligt en nationell undersökning (se inlägget för Australien här), Australiska husägare är fortfarande mycket mer bekväma med taksolpaneler än andra system som markmonterade.

Enligt vår åsikt är det därför rimligt att om vi vill stärka BIPV-system i Australien, våra soltakpannor är det perfekta stället att börja. Våra plattor har en rad fördelar, som lågt underhåll, attraktivt utseende, lätt utbytbarhet, och ingen extra belastning på taket jämfört med konventionella takmonterade solpaneler.

Utmaningar framöver

Ändå, de stora utmaningarna för denna teknik är de nuvarande höga kostnaderna, dålig konsumentmedvetenhet, och brist på tillverkningsprocess i industriell skala. Vi gjorde våra brickor med hjälp av en 3D-utskriftsanläggning vid Western Sydney University, som kan fästas på en befintlig kakeltillverkningsmaskin med mindre modifieringar.

Den nuvarande installationskostnaden för kommersiella solplattor kan vara så hög som A$600 per kvadratmeter, inklusive växelriktaren.

Vad mer, vi har lite information om hur takpannorna kommer att fungera vid långvarig användning, och inga uppgifter om huruvida solplattor kommer att påverka förhållandena inne i byggnaden. Det är möjligt att plattorna kan öka temperaturen inuti, vilket ökar behovet av luftkonditionering.

För att svara på dessa frågor, vi genomför en fullständig livscykelkostnadsanalys av våra solpaneler, samt att arbeta på sätt att få ner kostnaderna. Vårt mål är att minska kostnaden till 250 USD per kvadratmeter eller ännu mindre, inklusive växelriktaren. Priser som det skulle förhoppningsvis ge australiensiska husägare möjlighet att lägga in solenergi i sitt hem.

Huvudförfattaren tackar professor Bijan Samali för värdefull handledning av hans forskning.

Md Abdul Alim, Postdoktor om hållbar utveckling (energi och vatten), Western Sydney University ; Ataur Rahman, Docent, Western Sydney University , och Zhong Tao, Professor, Western Sydney University

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.