在发明近 200 年后，以及首次被提出作为利用太阳能的方法数十年后，60 台太阳能斯特林发动机即将在亚利桑那州凤凰城外首次开始发电。这种利用热量膨胀气体并驱动活塞的发动机，如今除了在起搏器和长途机器人航天器中使用外，并没有得到广泛应用。
这个名为马里科帕太阳能的 1.5 兆瓦 (MW) 示范基地计划于 2010 年 1 月初开始运营，其设备由亚利桑那州的斯特林能源系统公司 (SES) 提供。虽然 1.5 兆瓦的发电量只是 SES 已签约在加利福尼亚州和德克萨斯州开发的项目发电量的一小部分，但发言人珍妮特·科茨表示，这是该技术商业化的必要第一步。“对于我们的行业，以及我们的合作伙伴和投资者来说，重要的是看到我们可以在启动大型项目之前，先让一个小规模的电厂投入运营，”她说。
这是因为斯特林热机一直以来都被认为有点不切实际。该发动机最初由罗伯特·斯特林于 1816 年发明，利用热源加热气体，使其膨胀并被推入另一个腔室。当气体冷却并收缩时，它会流回。膨胀和收缩会推动活塞，从而产生电力。
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1996 年，SES 从麦克唐纳-道格拉斯和波音等公司购买了太阳能斯特林设计和工程专利。然后，SES 与桑迪亚国家实验室合作，在接下来的十年中对该技术进行了调整和完善。在SES SunCatcher中，一个由弯曲的反射镜组成的圆圈，类似于一个倒置的卫星天线，在两个轴上跟踪太阳，并将太阳的热量反射到一个焦点，即功率转换单元 (PCU)。PCU 包含四个气缸，氢气在其中膨胀和收缩以移动活塞。
与大多数光伏电池板或聚光太阳能发电厂（无论是抛物槽还是塔式设计）相比，斯特林发动机在将阳光转化为能量方面效率更高。测试装置的效率已达到 31%，而抛物槽的效率为 16%，目前使用的光伏电池板的效率约为 14-18%（尽管尚未上市的较新设计范围从 24% 到高达 41%）。然而，仅凭高效率数据并不能让斯特林发动机容易销售。这些系统因过于昂贵、不可靠且需要大量维护（由于有许多运动部件）而受到批评。此外，SES 在 2005 年签署了购电协议的加利福尼亚州项目尚未开工，这使得人们更加怀疑这些系统是否能够实现商业化。
位于马萨诸塞州剑桥市的新兴能源研究公司太阳能发电研究主管瑞斯·蒂斯代尔表示：“在这些高温下，有这么多运动部件，人们怀疑 SES 是否真的能做到。” 相对较小的亚利桑那州电厂旨在消除这些担忧。
该技术的支持者指出了它相对于其他形式的太阳能的优势，尤其是聚光太阳能 (CSP)，它也捕获太阳的热量。大多数 CSP 系统需要大量的水，这已被证明是美国太阳能最具吸引力的沙漠地区的一大挑战，而斯特林发动机除了少量用于清洁反射镜外，不需要其他任何东西。此外，如果一台发动机出现故障，对整体生产的影响也很小。
然而，SES 在为大规模生产准备 SunCatcher 时面临着制造挑战。桑迪亚工程师和斯特林专家查尔斯·安德拉卡（他与 SES 合作进行了系统设计）说：“桑迪亚的系统基本上是手工制造的。”他指出，为了凤凰城项目，桑迪亚和 SES 工程师在三个月内建造了 60 台装置。“对于更大的工厂，我们必须一天完成这么多。”
为了做到这一点，SES 转向了快速发动机和相关部件生产方面的专家：汽车行业。通过与塔汽车公司和利纳马尔公司等汽车公司合作，SES 设法将 PCU 中的零件减少了 60%（减少到约 650 个），并将整个系统的重量减少了大约 2,250 公斤。安德拉卡强调了一个升级的例子：在原来的发动机中，他指出，气体从发动机的外部流过，两端有管子和接头，总共需要大约 20 个零件。“在新发动机上，气体通道是模块的一部分，没有外部零件。它更可靠，组装成本更低，零件更少，泄漏的地方也更少，”安德拉卡说。新系统已在测试地点运行了超过 100,000 小时。
马里科帕太阳能也只是一个可扩展的模块；每个多兆瓦的发电场首先会以 60 台发动机为一组，共同产生 1.5 兆瓦的电力，然后将这些更大的单元相互连接，以产生高达 9 兆瓦的电力。科茨解释说：“对于 750 兆瓦的大型项目，我们不必等到有了 750 兆瓦的碟形装置才开始发电。这意味着公用事业公司可以在全面建成之前获得电力，这可能需要数年才能完成。” 这与抛物槽或塔式 CSP 技术不同，后者只有在整个系统完成后才能发电。
同时，负责开发的 SES 姊妹公司 Tessera Solar 正在与加利福尼亚州的公用事业公司重新谈判合同，但预计以不高于其他太阳能技术的成本供电，并且他们计划在 2010 年在德克萨斯州和加利福尼亚州为更大的太阳能斯特林发动机发电厂破土动工。蒂斯代尔表示，他仍然有些怀疑，但也持乐观态度：“这个 1.5 兆瓦的发电站是证明它有效的关键。”