麻省理工學院開發出一種新的光伏能量轉換系統，可以完全由熱供電，不需要陽光就可發電。但是，所涉及的原理并不是新的，只是采用新穎的方式，對材料表面進行工程設計，將熱轉換成精確調諧波長的光，這些波長經過選擇，以匹配光伏電池發電最有效的波長，這就使得新系統比以前的版本效率更高。

據《物理評論A》（PhysicalReviewA）雜志介紹，這種微調光的發射，關鍵在于這種材料有數十億個納米坑蝕刻在表面。當這種材料吸收熱量時，無論熱量是來自太陽，碳氫燃料，衰變的放射性同位素，還是任何其他來源，這種坑面輻射的能量基本上都會具有這些精心選擇的波長。

基于這種技術，麻省理工學院（MIT）的研究人員制造了一種紐扣大小的發電機，用丁烷燃料驅動，使用壽命比同等重量的鋰離子電池高3倍以上；這種設備可以即刻充電，只需要把一個小小的新燃料盒按進去就行。另有一款設備是由放射性同位素驅動，會穩定地從放射性衰變產生熱量，可以供電30年，不需要或維修，這是航天器的理想電源，這種航天器可遠離太陽執行長期任務。

據美國能源情報署（EnergyInformationAdministration）稱，我們使用的所有能源中，92％需要把熱能轉化為機械能，然后轉化為電能，如使用燃料燒開水，驅動渦輪機，連接到一臺發電機。但是，今天的機械系統效率比較低，而且不能縮小到傳感器、智能手機或醫療監視器等設備所需的小尺寸。

伊萬•賽蘭諾維奇（IvanCelanovic）是麻省理工學院士兵納米技術研究所（ISN：InstituteforSoldierNanotechnologies）的工程師，他說：能把各種來源的熱量轉換成電能，不需要運動部件，這會帶來巨大的效益，尤其是如果我們能夠做得有效率，相對廉價又能達到小尺寸的話。

早就有人知道，光伏（PV）電池，不必總是在陽光下運行。半個世紀前，研究人員開發了熱光伏（thermophotovoltaics），它就相當于可以利用任何熱源的光伏電池：例如，用燃燒的碳氫化合物加熱一種材料，這種材料稱為熱發射器，會把熱和光輻射到光電二極管上，產生電力。熱發射器輻射中包含的遠紅外線波長，遠遠多于太陽光譜中出現的，而低帶隙光伏材料發明不到十年，比標準硅光伏材料可以吸收更多的紅外輻射。但大部分的熱量還是白白浪費了，所以效率仍然相對較低。