本发明属于航天卫星技术领域，具体涉及一种高效能、低成本微纳卫星能源模块，包括太阳能电池阵，采用多个贴附在卫星本体上的石墨烯薄膜太阳电池，作为发电单元，当卫星运行于光照区，太阳电池受到太阳光照射，将吸收的太阳光能量转化为电能；锂离子蓄电池组，用于存储太阳能电池阵转化的电能并在阴影区域对外放电；电源控制器，用于调控太阳电池阵供电、蓄电池组充放电及为负载供电。克服了现有技术的不足，通过对能源模块的材料和电路的设计实现微纳卫星的降本减重，推动微纳卫星的整体发展。