本发明涉及可操作以从热产生电力的系统及方法。示范性直接热电转换器实施例包含具有第一复合率的至少第一复合材料；邻近于所述第一复合材料且具有第二复合率的第二复合材料，其中所述第二复合率不同于所述第一复合率；及邻近于所述第二复合材料且具有与所述第一复合率大体上相同的第三复合率的第三复合材料。热的施加产生在所述第一复合材料与所述第二复合材料之间迁移的至少第一电荷载流子，且产生在所述第三复合材料与所述第二复合材料之间迁移的至少第二电荷载流子。所述第一电荷载流子的所述迁移及所述第二电荷载流子的所述迁移产生电流。