许多研究人员致力于在没有发电机运动部件的情况下直接将热量转换为电能。除了其他优点之外，这种装置几乎是静音的，无振动的，并且维护成本低。然而，到目前为止，这种装置的效率一直是个问题。它们从给定量的能量产生的电量很低。

新设备的效率是其最接近的商业竞争对手的两倍。“在第一代新设备技术中获得了如此好的结果......表明通用方法有望在更成熟的实施中提高性能，”麻省理工学院电气工程系副教授PeterL.Hagelstein写道。计算机科学和ENECO公司的YanKucherov博士在他们的海报随附的论文中。

新技术可能对回收发电厂和汽车的余热产生重大影响。例如，通过发动机排气损失的热量可能被技术捕获并转换成电力以增强或替换车辆的电气和空调系统。它在初级发电中也很重要。

该技术基于热电子技术，该技术源于近一个世纪以前的基本真空管，这是一种由两个平行导电板(阴极和阳极)组成的装置，由真空间隙隔开。在这个高温管中，电子从阴极沸腾，穿过间隙，然后被吸收到较冷的阳极中。随着电子向间隙区域的电场“上坡”运输，“电能转换为电能发生”，Hagelstein说，他也是麻省理工学院电子研究实验室的附属机构。

这些早期的“真空间隙”设计制造成本高，工作温度高-高于1000摄氏度(约2000华氏度)-这限制了空间探测器，卫星和特殊军事系统中核动力转换器的技术。

新技术基本上用多层半导体结构取代了传统的真空间隙。Hagelstein认为田纳西大学的GeraldD.Mahan教授首先提出了真空热电子学的这种固态实现。Hagelstein和Kucherov展示了两种基本的实现物理机制，使这项技术得以实际实施。

麻省理工学院电子工程系荣誉教授LouisD.Smullin谈到新工作：“热电偶和热电堆已经存在了一个多世纪。我相信这些新设备代表了这些设备性能的第一个重要步骤。50年代，人们非常希望将热量直接转换为电能开辟一个新时代，但事实并非如此。借助这些新设备，也许这些梦想将成真。“

通过精心挑选材料，ENECO科学家们正在创造高效的固态转换装置，称为“热二极管”，可在200°C至450°C的温度范围内工作-典型的废热温度和集中的太阳辐射。

另外一个好处：该技术是环保的。Hagelstein说：“固态热能转换为电能转换能量，因为电子在导体中传输，这个过程不产生污染。”然而，他指出，目前这一代设备中使用的一些材料是有毒的，这将影响设备的最终处置。

该工作由ENECO赞助，并得到了国防高级研究计划局(DARPA)的额外支持。现在技术发展集中于优化用于构造热二极管的材料类型。

Hagelstein是ENECO的技术顾问，该公司正在开发该技术并已在美国和欧洲申请专利。至少已发布一项专利。