以0.5–1伏的电位差和5–20%的热效率向负载提供电力。
历史.在1957年威尔逊（V.Wilson）首次演示实用电弧式铯蒸气热离子转换器后，接下来的十年中，对它的应用得到进一步体现，包括它与太阳能发电、燃烧、放射性同位素和核反应堆热源的使用。然而，最受重视的应用是将热离子核燃料元件直接集成到核反应堆的堆芯中，以便在太空中生产电力。热离子转换器的极高工作温度使它难以在其他应用中得到实际使用，但在需要辐射散热的太空电力应用中，热离子转换器比其他能量转换技术具有决定性的优势。1963