La batteria a energia atomica utilizza principalmente nichel-63 come fonte di energia e semiconduttore di diamante come convertitore di energia.È un alimentatore CC e può produrre un alimentatore a impulsi con una durata di vita maggiore aggiungendo un supercondensatore come dispositivo di accumulo dell'energia.La struttura di base di questa batteria nucleare comprende:convertitore,substrato,sorgente di nichel-63 e strato protettivo della batteria. La batteria beta volt al nichel-63 diamante è una pila di convertitori a semiconduttore di diamante e fogli di nichel-63 spessi 2μm. La batteria è modulare.Un modulo è composto da almeno 2 convertitori e 1 strato di nichel-63.È continuamente impilato per formano un gruppo di moduli,più gruppi di moduli sono collegati in serie e in parallelo e la potenza può essere configurata da pochi microwatt a diversi watt.La dimensione minima della batteria a energia atomica è 3x3x0,03㎜ (composta da 2 convertitori e 1 strato di nichel 63).A giudicare dall'energia incidente sul dispositivo trasduttore a semiconduttore di diamante,il tasso di conversione dell'energia della batteria raggiunge l'8,8% utilizzato con sorgenti radioattive al nichel-63 di purezza più elevata,la densità di potenza delle batterie sarà ulteriormente migliorata.