اخیراً تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور یِ تائو در دانشکده مهندسی الکترومکانیکی با موفقیت سیستم تأمین‌کننده توان چیپ فتوولتائیک با چگالی انرژی و توان بالا را توسعه داد که در فضا و بر روی ماهواره “شینگجیانگ-۱” مستقر شد؛ این ماهواره توسط موشک حامل لی‌جیان-۱ Y7 از مرکز پرتاب ماهواره جیوچوان به فضا فرستاده شد. این دستاورد نمایانگر پیشرفتی بزرگ در فناوری انرژی فضاپیما است و پشتیبانی حیاتی برای نسل بعدی کاربردهای ماهواره‌ای فراهم می‌کند.

ماهواره “شینگیویوان-۱” به‌عنوان یک سکوی چندمنظوره نسل جدید برای رصد زمین عمل می‌کند که دارای یک سامانه قدرت نوآورانه مبتنی بر تراشه فتوولتائیک، یک ماژول آگاهی از وضعیت فضایی و بارهای مفید سنجش از دور چندطیفی است. مأموریت آن ارائه پشتیبانی سنجش از دور برای بخش‌های متنوعی مانند مدیریت شبکه برق، امنیت مرزی، پایش محیط‌زیست، کشاورزی هوشمند و جنگلداری است. داده‌های دریافتی فعلی تأیید می‌کند که تمام ماژول‌های روی‌سفینه به‌خوبی در حال کار هستند و کاملاً با الزامات فنی طراحی‌شده مطابقت دارند.

در طول توسعه این سیستم، تیم تحقیقاتی به چالش‌های دیرینه در سیستم‌های فتوولتائیک ماهواره‌های سنتی پرداخت، از جمله یکپارچگی پایین، وزن زیاد، چگالی انرژی و توان کم و هوشمندی محدود. آنها یک معماری فنی جدید معرفی کردند که شامل تنظیم شارژ/دشارژ با عمر طولانی، کنترل تطبیق منبع/بار دوگانه با بازده بالا، مدیریت یکپارچه ارتباطات و انرژی و یکپارچه‌سازی سه‌بعدی پیشرفته روی یک تراشه است. این رویکرد منجر به ایجاد موفق یک سیستم چیپ فوتوولتائیک یکپارچه سه‌بعدی با چگالی بالا شد. این سیستم جدید در مقایسه با راه‌حل‌های سنتی، وزن زیرسیستم انرژی فضاپیما را به شدت کاهش می‌دهد، بازده انرژی را افزایش می‌دهد و بر گلوگاه‌های فنی کلیدی مانند اتصال سه‌بعدی زیرمیکرونی در سطح ویفر، تنظیم دقیق ولتاژ مدار بوست و یکپارچه‌سازی فوتوولتائیک روی چیپ غلبه می‌کند. علاوه بر این، این سیستم تأمین برق پایدار را برای بارهای تصویربرداری نوری در حین عملیات در مدار تضمین می‌کند.

این سیستم که توسط سازمان‌های کاربری و مراجع ثالث اعتبارسنجی شده است، به‌عنوان دستیابی به سطوح پیشرو در جهان از نظر چگالی انرژی، چگالی توان، عمر مفید و قابلیت‌های کنترل هوشمند شناخته شده است. نمایش موفق در مدار نه‌تنها امکان‌پذیری و برتری فناوری این سیستم را تأیید می‌کند، بلکه پشتیبانی مطمئن انرژی در تمام طول عمر را برای فضاپیماهای نسل جدید مشاهده زمین فراهم می‌آورد.

این نقطه عطف جهش قابل‌توجهی در فناوری توان فتوولتائیک فضایی چین را نشان می‌دهد. استقرار سیستم تأمین توان چیپ یکپارچه سه‌بعدی راه را برای فضاپیماهای هوشمندتر، بادوام‌تر و مقیاس‌پذیرتر هموار می‌کند و پایه‌ای مستحکم برای مأموریت‌های ماهواره‌ای با کارایی بالا و کاربردهای صنعتی در آینده فراهم می‌آورد.