其实有类似的热平衡设计,而且早就有了,只是好像没听说用来发电.

其原理,就是利用液体工质,在高温和低温侧之间反复流动,来将高温侧的热量带到低温侧,这样做有两个好处,一是能为高温侧降温,二是能为低温侧加温,而完成这两个目标所需要耗费的能量,只是驱动工质流动所需要的能量.

这在卫星等航天器的设计上是很成熟的技术.

将上述现有技术,与楼主的设想结合一下,以人造卫星为例,综合分析、设计一下:
1.卫星通常都有太阳能电池板,而且通常都有太阳跟踪系统,使其发电的那一面始终对准太阳,换言之,其背面始终背向太阳.
2.卫星都有许多仪器设备,它们正常工作的温度不能太高,也不能太低.也就是说,在高温环境下需要散热,在低温环境下需要加热.
3.如果将现有的热平衡系统进行改进,在太阳能电池板的背面装设平面形的散热器(就是冰箱空调的冷凝器),这样就能获得比较大的散热面积.
4.这个散热器紧贴太阳能电池板,但它和电池板之间安装有相同面积的半导体发电片(就是8楼所说的那种),那么就能够有太阳能电池板那么大的半导体发电面积.
5.这么做的话,坏处不少,一是增加了成本,二是增加了帆板的重量,三是增加了帆板的复杂程度.
6.这么做的好处也多,一是可以减小太阳能帆板的面积,二是增加发电量,三是不破坏热平衡能力.
7.最重要的一点,就是在太阳能电池因故不能发电或不能完全发电时,不至于使整星完全失电,在一定程度上,它成为一个备份电源,虽然其电力不足以使整星完全正常工作,但至少能完成故障诊断和姿态调整,说不定能完全拯救一颗几乎报废的卫星.