海洋温差能属低品位能源，与现有的生物化学能和核能相比，不能大规模商业化应用的主要原因是循环热效率低。提高OTEC系统循环热效率最有效的途径是提高冷、温海水的温差，温海水与冷海水的温度差至少要在20℃以上才能实现海洋温差发电。按海水表面25℃的平均温度计算，5℃左右的冷海水一般取自千米左右的大洋深处，若要继续扩大温差，则深度会更深。这样一来，不仅投资更大，可利用的海域面积也将大为减少。在海面建一座“浮标式”的太阳池，利用天然阳光“煮”上一池海水，再用水泵将海面的温海水抽出，顺着管道流经被加热的池底。如此一来，池底的高温可将温海水加热至32℃，与洋底冷海水间的温差可提高到27℃。这样经过太阳池的加热，海洋温差发电的效率即可提高10%，达到12%左右，性价比大幅提高。
NoboruYamada[28]等的研究结果表明，使用5000m2太阳能集热器，可使温海水提高20K～40K，利用太阳能集热器后的海洋温差发电系统（SOTEC）朗肯循环净效率由2.3%提高到6.3%-9.5%，年平均热效率比传统的OTEC循环系统净效率高出1.5倍。该项技术可用于提高温海水的温度，即将温水泵抽出的温海水先送往太阳能集热器加热，温度升高后再进入蒸发器加热循环工质；也可用于提高汽轮机入口处工质的温度，即将从蒸发器出来的工质送到太阳能集热器进行再热后，送入汽轮机做功。无论用太阳能集热器加热温海水还是加热工质，都是通过提高汽轮机入口工质的温度而使朗肯循环的效率提高。这样，在机组装机容量100kW不变的前提下，SOTEC系统朗肯循环效率的提高，使得冷海水的质量流率降低，导致冷海水泵的耗功比OTEC的降低了30%左右，温海水泵和循环工质泵的耗功也相应减小。因此，SOTEC的净输出功高于OTEC系统。
