在發明近 200 年後，以及首次被提出作為利用太陽能的方法數十年後，60 臺太陽能斯特林發動機即將在亞利桑那州鳳凰城外首次開始發電。這種利用熱量膨脹氣體並驅動活塞的發動機，如今除了在起搏器和長途機器人航天器中使用外，並沒有得到廣泛應用。
這個名為馬里科帕太陽能的 1.5 兆瓦 (MW) 示範基地計劃於 2010 年 1 月初開始運營，其裝置由亞利桑那州的斯特林能源系統公司 (SES) 提供。雖然 1.5 兆瓦的發電量只是 SES 已簽約在加利福尼亞州和德克薩斯州開發的專案發電量的一小部分，但發言人珍妮特·科茨表示，這是該技術商業化的必要第一步。“對於我們的行業，以及我們的合作伙伴和投資者來說，重要的是看到我們可以在啟動大型專案之前，先讓一個小規模的電廠投入運營，”她說。
這是因為斯特林熱機一直以來都被認為有點不切實際。該發動機最初由羅伯特·斯特林於 1816 年發明，利用熱源加熱氣體，使其膨脹並被推入另一個腔室。當氣體冷卻並收縮時，它會流回。膨脹和收縮會推動活塞，從而產生電力。
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1996 年，SES 從麥克唐納-道格拉斯和波音等公司購買了太陽能斯特林設計和工程專利。然後，SES 與桑迪亞國家實驗室合作，在接下來的十年中對該技術進行了調整和完善。在SES SunCatcher中，一個由彎曲的反射鏡組成的圓圈，類似於一個倒置的衛星天線，在兩個軸上跟蹤太陽，並將太陽的熱量反射到一個焦點，即功率轉換單元 (PCU)。PCU 包含四個氣缸，氫氣在其中膨脹和收縮以移動活塞。
與大多數光伏電池板或聚光太陽能發電廠（無論是拋物槽還是塔式設計）相比，斯特林發動機在將陽光轉化為能量方面效率更高。測試裝置的效率已達到 31%，而拋物槽的效率為 16%，目前使用的光伏電池板的效率約為 14-18%（儘管尚未上市的較新設計範圍從 24% 到高達 41%）。然而，僅憑高效率資料並不能讓斯特林發動機容易銷售。這些系統因過於昂貴、不可靠且需要大量維護（由於有許多運動部件）而受到批評。此外，SES 在 2005 年簽署了購電協議的加利福尼亞州專案尚未開工，這使得人們更加懷疑這些系統是否能夠實現商業化。
位於馬薩諸塞州劍橋市的新興能源研究公司太陽能發電研究主管瑞斯·蒂斯代爾表示：“在這些高溫下，有這麼多運動部件，人們懷疑 SES 是否真的能做到。” 相對較小的亞利桑那州電廠旨在消除這些擔憂。
該技術的支持者指出了它相對於其他形式的太陽能的優勢，尤其是聚光太陽能 (CSP)，它也捕獲太陽的熱量。大多數 CSP 系統需要大量的水，這已被證明是美國太陽能最具吸引力的沙漠地區的一大挑戰，而斯特林發動機除了少量用於清潔反射鏡外，不需要其他任何東西。此外，如果一臺發動機出現故障，對整體生產的影響也很小。
然而，SES 在為大規模生產準備 SunCatcher 時面臨著製造挑戰。桑迪亞工程師和斯特林專家查爾斯·安德拉卡（他與 SES 合作進行了系統設計）說：“桑迪亞的系統基本上是手工製造的。”他指出，為了鳳凰城專案，桑迪亞和 SES 工程師在三個月內建造了 60 臺裝置。“對於更大的工廠，我們必須一天完成這麼多。”
為了做到這一點，SES 轉向了快速發動機和相關部件生產方面的專家：汽車行業。透過與塔汽車公司和利納馬爾公司等汽車公司合作，SES 設法將 PCU 中的零件減少了 60%（減少到約 650 個），並將整個系統的重量減少了大約 2,250 公斤。安德拉卡強調了一個升級的例子：在原來的發動機中，他指出，氣體從發動機的外部流過，兩端有管子和接頭，總共需要大約 20 個零件。“在新發動機上，氣體通道是模組的一部分，沒有外部零件。它更可靠，組裝成本更低，零件更少，洩漏的地方也更少，”安德拉卡說。新系統已在測試地點運行了超過 100,000 小時。
馬里科帕太陽能也只是一個可擴充套件的模組；每個多兆瓦的發電場首先會以 60 臺發動機為一組，共同產生 1.5 兆瓦的電力，然後將這些更大的單元相互連線，以產生高達 9 兆瓦的電力。科茨解釋說：“對於 750 兆瓦的大型專案，我們不必等到有了 750 兆瓦的碟形裝置才開始發電。這意味著公用事業公司可以在全面建成之前獲得電力，這可能需要數年才能完成。” 這與拋物槽或塔式 CSP 技術不同，後者只有在整個系統完成後才能發電。
同時，負責開發的 SES 姊妹公司 Tessera Solar 正在與加利福尼亞州的公用事業公司重新談判合同，但預計以不高於其他太陽能技術的成本供電，並且他們計劃在 2010 年在德克薩斯州和加利福尼亞州為更大的太陽能斯特林發動機發電廠破土動工。蒂斯代爾表示，他仍然有些懷疑，但也持樂觀態度：“這個 1.5 兆瓦的發電站是證明它有效的關鍵。”