Récemment, une équipe de recherche dirigée par le professeur Ye Tao de l'école d'ingénierie électromécanique a réussi à mettre au point un système d'alimentation à puce photovoltaïque à haute densité d'énergie et de puissance, qui a été déployé dans l'espace à bord du satellite “Xingjiyuan-1” lancé par la fusée porteuse Lijian-1 Y7 au centre de lancement de satellites de Jiuquan. Cette réalisation représente une avancée majeure dans la technologie énergétique des engins spatiaux et apporte un soutien essentiel à la prochaine génération d'applications satellitaires.

Le satellite “Xingjiyuan-1” est une plateforme multifonctionnelle d'observation de la Terre de nouvelle génération, dotée d'un système d'alimentation à puce photovoltaïque innovant, d'un module de connaissance de la situation spatiale et de charges utiles de télédétection multispectrale. Sa mission est de fournir un support de télédétection à divers secteurs tels que la gestion des réseaux électriques, la sécurité des frontières, la surveillance de l'environnement, l'agriculture intelligente et la sylviculture. Les données actuelles de la liaison descendante confirment que tous les modules embarqués fonctionnent sans problème et satisfont pleinement aux exigences techniques prévues.

Au cours du développement du système, l'équipe de recherche a relevé des défis de longue date dans les systèmes photovoltaïques conventionnels des engins spatiaux, notamment la faible intégration, le poids élevé, la faible densité d'énergie et de puissance, et l'intelligence limitée. Elle a introduit une nouvelle architecture technique comprenant une régulation de la charge/décharge à longue durée de vie, un contrôle à haute efficacité de l'adéquation entre la source et la charge, une communication intégrée et une gestion de l'énergie, ainsi qu'une intégration 3D avancée sur une seule puce. Cette approche a permis de créer avec succès un système de puce photovoltaïque intégré en 3D à haute densité. Par rapport aux solutions traditionnelles, le nouveau système réduit considérablement le poids du sous-système énergétique du vaisseau spatial, améliore l'efficacité énergétique et surmonte les principaux goulets d'étranglement techniques tels que l'interconnexion 3D submicronique au niveau de la plaquette, la régulation précise de la tension du circuit Boost et l'intégration photovoltaïque sur la puce. En outre, il garantit une alimentation stable pour les charges utiles d'imagerie optique pendant les opérations en orbite.

Validé par des organisations d'utilisateurs et des autorités tierces, le système a été reconnu comme atteignant des niveaux de pointe au niveau international en matière de densité énergétique, de densité de puissance, de durée de vie et de capacités de contrôle intelligent. Le succès de la démonstration en orbite confirme non seulement la faisabilité et la supériorité technologique du système, mais fournit également un soutien énergétique fiable sur l'ensemble du cycle de vie pour les engins spatiaux d'observation de la Terre de nouvelle génération.

Cette étape marque un progrès significatif dans la technologie chinoise de l'énergie photovoltaïque dans l'espace. Le déploiement du système d'alimentation à puce intégré en 3D ouvre la voie à des engins spatiaux plus intelligents, plus durables et plus évolutifs, offrant une base solide pour les futures missions satellitaires à haute performance et les applications industrielles.