Baru-baru ini, tim peneliti yang dipimpin oleh Profesor Ye Tao di School of Electromechanical Engineering berhasil mengembangkan sistem catu daya chip fotovoltaik berenergi dan berdensitas daya tinggi, yang digunakan di ruang angkasa di atas satelit “Xingjiyuan-1” yang diluncurkan dengan roket pembawa Lijian-1 Y7 di Pusat Peluncuran Satelit Jiuquan. Pencapaian ini merupakan terobosan besar dalam teknologi energi pesawat ruang angkasa dan memberikan dukungan penting untuk aplikasi satelit generasi berikutnya.

Satelit “Xingjiyuan-1” berfungsi sebagai platform pengamatan Bumi multi-fungsi generasi baru, membawa sistem tenaga chip fotovoltaik yang inovatif, modul kesadaran situasi ruang angkasa, dan muatan penginderaan jarak jauh multispektral. Misinya adalah memberikan dukungan penginderaan jarak jauh untuk berbagai sektor seperti manajemen jaringan listrik, keamanan perbatasan, pemantauan lingkungan, pertanian cerdas, dan kehutanan. Data downlink saat ini mengonfirmasi bahwa semua modul onboard beroperasi dengan lancar dan sepenuhnya memenuhi persyaratan teknis yang dirancang.

Selama pengembangan sistem, tim peneliti mengatasi tantangan lama dalam sistem fotovoltaik pesawat ruang angkasa konvensional, termasuk integrasi yang rendah, bobot yang berat, kepadatan energi dan daya yang rendah, dan kecerdasan yang terbatas. Mereka memperkenalkan arsitektur teknis baru yang menampilkan pengaturan pengisian/pengosongan daya yang tahan lama, kontrol pencocokan sumber/beban efisiensi tinggi, komunikasi terintegrasi dan manajemen energi, serta integrasi 3D chip tunggal yang canggih. Pendekatan ini berhasil menciptakan sistem chip fotovoltaik terintegrasi 3D dengan kepadatan tinggi. Dibandingkan dengan solusi tradisional, sistem baru ini secara drastis mengurangi bobot subsistem energi pesawat ruang angkasa, meningkatkan efisiensi energi, dan mengatasi hambatan teknis utama seperti interkoneksi 3D submikron tingkat wafer, regulasi tegangan sirkuit Boost yang tepat, dan integrasi fotovoltaik pada chip. Selain itu, ini memastikan catu daya yang stabil untuk muatan pencitraan optik selama operasi di orbit.

Sistem ini telah divalidasi oleh organisasi pengguna dan otoritas pihak ketiga, sistem ini telah diakui sebagai sistem yang mencapai tingkat terdepan secara internasional dalam hal kepadatan energi, kepadatan daya, masa pakai, dan kemampuan kontrol cerdas. Demonstrasi di orbit yang sukses tidak hanya menegaskan kelayakan dan keunggulan teknologi sistem ini, tetapi juga memberikan dukungan energi siklus penuh yang andal untuk pesawat ruang angkasa pengamatan Bumi generasi baru.

Tonggak sejarah ini menandai lompatan yang signifikan dalam teknologi daya fotovoltaik ruang angkasa Tiongkok. Penyebaran sistem catu daya chip terintegrasi 3D membuka jalan bagi pesawat ruang angkasa yang lebih cerdas, tahan lama, dan lebih terukur, menawarkan fondasi yang kuat untuk misi satelit berkinerja tinggi di masa depan dan aplikasi industri.