西工大自主研制的芯片“飛上天”

　近日，機電學院葉濤教授團隊自主研制的高能量/功率密度光伏供電芯片系統(tǒng)與光學圖像載荷搭載星跡源一號衛(wèi)星于中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心由力箭一號遙七運載火箭成功實施空間部署。

　　星跡源一號作為多載荷多功能融合的新一代對地觀測平臺，搭載有新型光伏芯片供電系統(tǒng)、空間態(tài)勢感知及多光譜對地遙感觀測等載荷，可為電力、邊防、環(huán)保、農業(yè)、林業(yè)等領域提供遙感支持。截至目前，下行數據表明我校研制的載荷各模塊均正常運行，滿足設計指標要求。

　　為解決現有航天器光伏供電系統(tǒng)集成度低、自重大、能量/功率密度低、智能化程度低等問題，在能量平衡基礎上，團隊創(chuàng)新采用長壽命充放電循環(huán)調控、高效率源載雙特性匹配控制、能信同傳上下行配置、單片三維集成等技術，研制出高密度三維集成串聯(lián)空間光伏芯片供電系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅大幅降低了航天器能源系統(tǒng)自重，還突破了晶圓級亞微米立體互連電路快速成型制造、Boost電路輸出電壓精準建模調控及光伏供電系統(tǒng)片上集成等難題，同步支持光學圖像載荷在軌正常運行。用戶單位及第三方機構檢驗認定該系統(tǒng)的能量/功率密度、服役壽命、智能化等相關技術指標國際領先。

　　此次空間在軌試驗的順利實施標志著我國空間光伏供電系統(tǒng)相關技術取得了突破性進展，成功驗證的三維集成光伏芯片供電系統(tǒng)可有效支持新一代對地觀測航天器全周期在軌可靠運行，為空間裝備的智能化、長壽化、集群化發(fā)展開辟了新路徑。

　　“空天微納系統(tǒng)教育部重點實驗室”成立于2011年，是國內較早開展微機電系統(tǒng)研究的單位之一。實驗室面向航空、航天、航海，致力于實現裝備的微型化、集成化、信息化。獲得國家重大科學儀器設備開發(fā)專項、國家自然科學基金重點項目等各類項目190余項，獲國家技術發(fā)明二等獎3項，國家教學成果一等獎1項，省部級一等獎5項，二等獎19項。2024年入選國家級創(chuàng)新團隊，為制造強國、航天強國建設作出新的貢獻。

　　葉濤教授表示：“研制過程中，苑偉政、馬炳和、常洪龍教授給予了悉心指導，博士生王振龍、王一帆、夏前伏、張芯瑞和我一起開展相關工作，下一步團隊將致力于光伏供電芯片技術在空間、物聯(lián)網、多維信息獲取等領域的應用推廣，以解決相關裝備的長期自主工作難題?！?/font>

　　葉濤，西北工業(yè)大學機電學院教授/博士生導師，國家級青年人才，陜西省微/納米系統(tǒng)重點實驗室副主任。長期從事能源微系統(tǒng)及大幅面柔性傳感陣列相關研究，部分研究成果已應用于國家關鍵項目/裝備/型號；主持國家級項目/課題10余項；在Sci. Adv.，Nat. Comm.，JACS，Matter，EES，AM，Appl. Energy等能源和微納制造領域重要學術期刊發(fā)表論文70余篇，被引3200余次，H指數33；擔任中國微米納米技術學會特種微納器件與系統(tǒng)分會理事，國際SCI期刊Composites and Advanced Materials副主編，國際SCI期刊Fundamental Research和Journal of Materials Science & Technology青年編委。

　　華商報大風新聞記者 任婷

來源：華商網-華商報

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西北工業(yè)大學，國之重器