麻省理工学院开发出一种新的光伏能量转换系统，可以完全由热供电，不需要阳光就可发电。但是，所涉及的原理并不是新的，只是采用新颖的方式，对材料表面进行工程设计，将热转换成精确调谐波长的光，这些波长经过选择，以匹配光伏电池发电最有效的波长，这就使得新系统比以前的版本效率更高。
高效的热光伏系统来源：麻省理工学院
据《物理评论A》（PhysicalReviewA）杂志介绍，这种微调光的发射，关键在于这种材料有数十亿个纳米坑蚀刻在表面。当这种材料吸收热量时，无论热量是来自太阳，碳氢燃料，衰变的放射性同位素，还是任何其他来源，这种坑面辐射的能量基本上都会具有这些精心选择的波长。
基于这种技术，麻省理工学院（MIT）的研究人员制造了一种纽扣大小的发电机，用丁烷燃料驱动，使用寿命比同等重量的锂离子电池高3倍以上；这种设备可以即刻充电，只需要把一个小小的新燃料盒按进去就行。另有一款设备是由放射性同位素驱动，会稳定地从放射性衰变产生热量，可以供电30年，不需要或维修，这是航天器的理想电源，这种航天器可远离太阳执行长期任务。
据美国能源情报署（EnergyInformationAdministration）称，我们使用的所有能源中，92％需要把热能转化为机械能，然后转化为电能，如使用燃料烧开水，驱动涡轮机，连接到一台发电机。但是，今天的机械系统效率比较低，而且不能缩小到传感器、智能手机或医疗监视器等设备所需的小尺寸。
伊万•赛兰诺维奇（IvanCelanovic）是麻省理工学院士兵纳米技术研究所（ISN：InstituteforSoldierNanotechnologies）的工程师，他说：能把各种来源的热量转换成电能，不需要运动部件，这会带来巨大的效益，尤其是如果我们能够做得有效率，相对廉价又能达到小尺寸的话。
刻有纳米洞的钨板，来源：麻省理工学院
早就有人知道，光伏（PV）电池，不必总是在阳光下运行。半个世纪前，研究人员开发了热光伏（thermophotovoltaics），它就相当于可以利用任何热源的光伏电池：例如，用燃烧的碳氢化合物加热一种材料，这种材料称为热发射器，会把热和光辐射到光电二极管上，产生电力。热发射器辐射中包含的远红外线波长，远远多于太阳光谱中出现的，而低带隙光伏材料发明不到十年，比标准硅光伏材料可以吸收更多的红外辐射。但大部分的热量还是白白浪费了，所以效率仍然相对较低。
钨板上纳米坑的直径、深度和间距对辐射波长的影响，来源：麻省理工学院
