例如氪-85或氩-39)发射β粒子时，它们以最小热耗在较窄的准分子能带隙中激发自身的电子，因此这种辐射在高能带隙光电层(例如P-D型金刚石)中能非常有效地转化为电能。与现有的放射性核素电池相比，每重量单位的电力可以增加10到50倍或更多。如果压力容器由碳纤维/环氧树脂制成，则功率重量比可与带油箱的吸气式发动机相媲美。这种设计的优点是不需要精密的电极组件，而且大多数β粒子都会从细碎的大块材料中逃逸出来，从而产生电池的净功率。固有的故障风险很可能将该装置局限于天基应用，在这种应用场合中，只有在装置离开地球轨道