Onlangs ontwikkelde een onderzoeksteam onder leiding van professor Ye Tao van de School of Electromechanical Engineering met succes een fotovoltaïsch chipvoedingssysteem met hoge energie- en vermogensdichtheid, dat in de ruimte werd ingezet aan boord van de “Xingjiyuan-1” satelliet die gelanceerd werd door de Lijian-1 Y7 draagraket van het Jiuquan Satellite Launch Center. Deze prestatie betekent een belangrijke doorbraak in de energietechnologie voor ruimtevaartuigen en biedt cruciale ondersteuning voor de volgende generatie satelliettoepassingen.

De Xingjiyuan-1-satelliet is een multifunctioneel aardobservatieplatform van de nieuwe generatie met een innovatief fotovoltaïsch chipsysteem, een module voor omgevingsbewustzijn in de ruimte en multispectrale teledetectieladingen. Het is zijn missie om teledetectie te ondersteunen voor diverse sectoren zoals elektriciteitsnetbeheer, grensbeveiliging, milieumonitoring, slimme landbouw en bosbouw. De huidige downlinkgegevens bevestigen dat alle modules aan boord probleemloos werken en volledig voldoen aan de ontworpen technische vereisten.

Tijdens de ontwikkeling van het systeem pakte het onderzoeksteam lang bestaande uitdagingen in conventionele fotovoltaïsche systemen voor ruimtevaartuigen aan, waaronder lage integratie, zwaar gewicht, lage energie- en vermogensdichtheid en beperkte intelligentie. Ze introduceerden een nieuwe technische architectuur met langdurige laad/ontlaadregeling, zeer efficiënte dubbele bron/belastingsregeling, geïntegreerde communicatie en energiebeheer en geavanceerde 3D-integratie op één chip. Deze aanpak leidde tot de succesvolle creatie van een high-density 3D geïntegreerd fotovoltaïsch chipsysteem. Vergeleken met traditionele oplossingen vermindert het nieuwe systeem drastisch het gewicht van het subsysteem voor energie van het ruimtevaartuig, verbetert het de energie-efficiëntie en overwint het belangrijke technische knelpunten zoals wafer-level submicron 3D-interconnectie, nauwkeurige spanningsregeling van het Boost-circuit en on-chip fotovoltaïsche integratie. Bovendien zorgt het voor een stabiele stroomvoorziening voor optische nuttige ladingen voor beeldvorming tijdens gebruik in de omloopbaan.

Het systeem is gevalideerd door zowel gebruikersorganisaties als autoriteiten van derden en wordt erkend als internationaal toonaangevend op het gebied van energiedichtheid, energiedichtheid, levensduur en intelligente besturingsmogelijkheden. De succesvolle demonstratie in een baan om de aarde bevestigt niet alleen de haalbaarheid en technologische superioriteit van het systeem, maar biedt ook betrouwbare energieondersteuning gedurende de hele levenscyclus voor de nieuwe generatie aardobservatieruimtetuigen.

Deze mijlpaal markeert een belangrijke sprong voorwaarts in China's fotovoltaïsche energietechnologie voor de ruimte. De inzet van het 3D-geïntegreerde chipvoedingssysteem maakt de weg vrij voor slimmere, duurzamere en beter schaalbare ruimtevaartuigen en biedt een robuuste basis voor toekomstige krachtige satellietmissies en industriële toepassingen.