چکیده: این تحقیق به طراحی و ساخت باتری هسته ای بتاولتائیک می پردازد. در طراحی این باتری ها باید به مواردی از قبیل: چشمه، نوع نیمرسانا و ضخامت آن، نوع الکترود مناسب و نحوه ی قرار گرفتن لایه های نیمرسانا و چشمه (شکل هندسی) توجه نمود. در کار حاضر با استفاده از قانون طلایی فرمی برای برخی از چشمه های بتای پر کاربرد از قبیل: Ni63، Sr90، S35، C14، Pm147 و Y90/ Sr90 طیف بتا محاسبه شد. همچنین اثر استفاده از انرژی متوسط بتا به جای طیف آن بر مقدار انرژی به جا گذاشته شده در یک باتری هسته ای بتاولتائیک و بافت نرم بررسی شد. در نهایت مشخص شد که استفاده از انرژی متوسط چشمه های Ni63، Sr90، S35، C14و Pm147 به جای طیف پیوسته انرژی آن ها به ترتیب موجب 16/63 %، 77/26 %، 53/55 %، 87/53 % و 37/54 % تفاوت نسبی در مقدار انرژی ذخیره شده در نیمرسانا و 28/63 %، 20/27 %، 91/54 %، 28/53 % و 35/54 % تفاوت نسبی در مقدار انرژی ذخیره شده در بافت نرم می شود. بنابراین استفاده از انرژی متوسط یک چشمه ی بتا به جای طیف پیوسته ی انرژی آن بر نتایج به دست آمده از شبیه سازی به روش مونت کارلو تأثیر می گذارد. از طیف بتای چشمه Y90/Sr90 در مراحل شبیه سازی استفاده شد. در راستای تعیین نیمرسانای مناسب با ضخامت بهینه، اثر ضخامت پیوندهای P-N نیترید آلومینیوم، دی اکسید قلع، اکسید روی، کاربید سیلیکون، نیترید گالیم، نیترید بور و الماس بر مقدار جریان اتصال کوتاه، ولتاژ مدار باز و بازده تبدیل انرژی باتری مورد بررسی قرار گرفت و در هر مورد حالت بهینه مشخص شد. همچنین در این کار اثر سه مدل هندسی صفحه ای، دو صفحه ای و مکعبی بر خصوصیات الکتریکی باتری های مورد مطالعه بررسی شد. درنهایت مشخص شد که باتری هسته ای بتاولتائیک اکسید روی ضمن اینکه ارزان قیمت است، نسبت به سایر باتری های بررسی شده بازده بیش تری دارد. بنابراین، در مرحله ساخت یک نمونه آزمایشگاهی از باتری مورد مطالعه، از نیمرسانای اکسید روی به عنوان ماده نیمرسانا استفاده شد. در این تحقیق در راستای ساخت یک باتری هسته‌ای بتاولتائیک با نتیجه مطلوب قریب به 40 نمونه ساخته شد. در ساخت اولین نمونه ها از تجربیات دیگران جهت انتخاب جنس الکترود به کار گرفته شد. اما در ادامه کار، در راستای تعیین الکترود های مناسب به صورت تجربی آزمایشی طراحی شد که با استفاده از آن می توان در هر کدام از حالت های P-Si/ZnO، N-Si/ZnO، P-Si و N-Si در ولتاژهای مختلف الکترودهای مناسب را مشخص نمود. در آخر برای دو مورد از نمونه های بهینه ساخته شده یکی از نوع دیود شاتکی و دیگری از نوع اتصال ناهمگون P-N شبیه‌سازی انجام شد و داده های تئوری و تجربی با یکدیگر مورد مقایسه قرار گرفتند. بین داده های تئوری و تجربی حدود 25% تا 52% اختلاف است که نسبت به کارهای انجام شده توسط دیگران که حدود 74% تا 93% اختلاف دارند، مطابقت خوبی با یکدیگر دارند.