Cette scale-up suédoise sauve le monde en ajoutant de l'énergie solaire aux gadgets

Ioanna est écrivain chez TNW. Elle couvre tout le spectre de l'écosystème technologique européen, avec un intérêt particulier pour les startups, le développement durable (voir tout) Ioanna est rédactrice chez TNW. Elle couvre tout le spectre de l'écosystème technologique européen, avec un intérêt particulier pour les startups, la durabilité, les technologies vertes, l'IA et la politique de l'UE. Avec une formation en sciences humaines, elle a un faible pour les technologies à impact social.

C'est une période ensoleillée pour l'énergie solaire - et pour cause : elle est abondante, renouvelable et durable. Alors que le monde se tourne vers des sources d'énergie alternatives, le solaire est l'énergie renouvelable qui connaît la croissance la plus rapide. En fait, il représente plus de la moitié des 302 GW de capacité renouvelable installée à l'échelle internationale en 2021.

Mais il reste encore un long chemin à parcourir. Et un secteur où le solaire peut avoir une différence sismique ? Technologie grand public.

La scale-up suédoise de deeptech Exeger est entrée dans cet espace en 2009, avec la vision d'exploiter l'énergie solaire pour l'électronique grand public et de faire des problèmes de durée de vie de la batterie une chose du passé.

Aujourd'hui, 13 ans plus tard, l'entreprise compte plus de 200 employés et possède deux usines de cellules solaires à Stockholm, où elle conçoit et produit son matériel breveté. Appelée Powerfoyle, la technologie peut être intégrée de manière transparente dans les appareils existants, leur permettant de transformer la lumière intérieure et extérieure en énergie pratiquement sans fin.

Actuellement, six produits utilisant la technologie d'Exeger ont été commercialisés. Trois d'entre eux sont des écouteurs à énergie solaire : l'Urbanista Los Angeles, l'Urbanista Phoenix et l'Adidas RPT-02 Sol. La société a également intégré Powerfoyle dans le casque de communication Blue Tiger Solare, le casque de vélo POC Omne Eternal et le Spåra Hund, un harnais pour chien auto-alimenté.

Pour savoir comment tout cela a commencé, j'ai parlé avec Giovanni Fili, fondateur et PDG de l'entreprise.

Ayant une expérience de 20 ans en entrepreneuriat, plus de 20 ans d'expérience en commercialisation et plus de 23 ans de travail avec les technologies propres, il a déclaré à TNW que l'examen des applications quotidiennes de l'énergie solaire semblait être une étape naturelle.

"Nous avons commencé avec une invention nanotechnologique, nous en avons fait un composant, puis nous en avons fabriqué une nouvelle cellule solaire", a déclaré Fili.

"Nous avons réalisé après quelques années que cela avait un énorme potentiel car nous pouvons sérigraphier cette cellule solaire, ce qui permet une conception de forme libre avec différentes formes, couleurs et textures. Cela, à son tour, nous permet d'intégrer Powerfoyle dans des des produits qui sont vendus en milliards d'unités par an, ce qui leur donne essentiellement une autonomie éternelle."

Contrairement aux cellules solaires classiques, Powerfoyle est une technologie sans silicium. Exeger a remplacé le silicium par du dioxyde de titane et a réinventé ce qu'on appelle une cellule solaire à colorant (DSC). "Cela signifie que nous avons une couleur, un colorant, qui absorbe la lumière comme la photosynthèse artificielle", explique Fili.

Dans la nature, la chlorophylle est ce qui permet la photosynthèse, grâce à laquelle les plantes transforment l'énergie lumineuse en eau, en oxygène et en dioxyde de carbone. De même, le colorant d'Exeger peut absorber la lumière sous n'importe quel angle dans toutes les conditions d'éclairage, à l'intérieur ou à l'extérieur.

Au cœur de la technologie DSC se trouve un matériau d'électrode conducteur unique, qui a remplacé la couche d'oxyde d'indium et d'étain (ITO) couramment utilisée et coûteuse.

La chimie et l'architecture de Powerfoyle donnent une cellule qui n'est pas sensible à l'ombrage partiel - l'un des plus gros problèmes concernant les pertes de puissance dans les systèmes de cellules solaires, car l'ombrage d'une seule cellule dans un module peut réduire la puissance de sortie à zéro.

Selon Fili, même si Powerfoyle est partiellement exposé à la lumière, cela fonctionne toujours. C'est parce que toute la surface visuelle de la cellule est active, ce qui signifie que même si vous en recouvrez une partie, la partie restante faisant face à la lumière produira toujours de l'électricité.

Quant à la raison pour laquelle cette technologie réussie n'est pas utilisée pour les panneaux solaires, c'est parce que les cellules solaires traditionnelles sont plus économes en énergie lorsqu'il s'agit de production d'électricité à grande échelle.

"C'est là que la chimie unique de la cellule et notre technique d'impression de forme libre entrent en jeu", déclare le PDG d'Exeger.

Le matériau peut être transformé en presque n'importe quel type ou forme, et peut être produit dans des tailles allant de 15 cm² à 500 cm², ce qui signifie qu'il peut s'adapter au produit qu'il va charger.

En ce qui concerne les textures, il existe plus de 100 options différentes, notamment le cuir, l'acier brossé, la fibre de carbone, le tissu et le bois.

Cela permet à Powerfoyle d'être intégré dans des surfaces courbes comme des bandeaux ou des casques et de se fondre parfaitement avec un appareil existant.

Pour cette raison, alors que les écouteurs à énergie solaire sont le produit le plus populaire de l'entreprise à ce jour, la mise à l'échelle envisage - et travaille sur - divers autres domaines d'application. Ceux-ci incluent des haut-parleurs portables et des liseuses dans le segment de l'électronique grand public, ainsi que des appareils IoT tels que des trackers, des capteurs et des télécommandes. En plus de cela, Exeger prévoit également d'intégrer Powerfoyle dans des casques, des gilets et des protections auditives pour les lieux de travail intelligents.

Selon Fili, la production des cellules solaires est un processus rapide. "Nous imprimons avec des imprimantes à grande vitesse. Je pense donc qu'une impression prend environ 23 secondes, et nous fabriquons environ 100 ou 200 cellules avec cette seule impression", m'a-t-il dit.

Après la fabrication, Exeger expédie les cellules à ses partenaires avec des instructions sur la façon de les intégrer dans leur produit. Mais j'avais une question : à quel point le processus d'intégration est-il facile ?

J'ai parlé avec Tuomas Lonka, directeur de la marque et du marketing d'Urbanista, qui a travaillé avec Exeger pour lancer ses deux écouteurs à énergie solaire, le Los Angeles et le Phoenix.

"Nous travaillons en étroite collaboration avec Exeger pour tirer le meilleur parti de la technologie dans le contexte dans lequel nous créons notre produit", a expliqué Lonka. "Ce qui est vraiment génial, c'est que vous pouvez si bien intégrer la technologie que vous pouvez à peine dire qu'il y a une cellule solaire."

"En ce qui concerne les écouteurs à énergie solaire, le temps de développement est légèrement plus long que celui de votre produit moyen", a-t-il expliqué. "Cependant, ce que je dirais, c'est que nous avons pu travailler extrêmement rapidement étant donné que c'est la première fois que cette technologie est mise sur le marché et que nous avons maintenant fabriqué deux produits en deux ans."

Du point de vue du consommateur, posséder un appareil qui se charge en continu grâce à la lumière apporte un énorme avantage : l'indépendance énergétique. Mais comment cela fonctionne-t-il exactement dans la pratique ?

Powerfoyle récolte l'électricité dans toutes les conditions d'éclairage : du soleil à la lumière intérieure artificielle. Naturellement, la cellule solaire se charge le plus lorsque le soleil est brillant. Il peut encore récolter suffisamment d'énergie pendant une journée nuageuse, qui est réduite lorsqu'il se charge via la lumière artificielle et s'arrête dans l'obscurité.

J'ai demandé à Fili combien de temps il fallait pour que les écouteurs se chargent.

"Ils facturent tout le temps. C'est le but", dit-il. "Pour vous donner une réponse générique, environ 15 à 20 minutes d'exposition au soleil vous suffiront pour avoir une heure d'écoute. C'est ce qui intéresse les clients."

"Avec une utilisation normale, les écouteurs seront toujours complètement chargés, vous n'épuiserez presque jamais la batterie."

Parlant spécifiquement des écouteurs d'Urbanista, Lonka explique que le temps de charge dépend de la taille du patch solaire et du type de lumière auquel vous les exposez.

"Si vous êtes au Portugal par rapport à Stockholm, par exemple, la quantité de lumière solaire pendant la journée est très différente, mais à peu près ce que nous avons dit, c'est qu'avec Phoenix par exemple - dont la surface solaire est un peu plus petite que cela de Los Angeles - vous obtenez un contre un. Cela signifie qu'une heure au soleil devrait vous donner environ une heure de récréation.

"Bien sûr, lorsque la batterie est pleine, le produit ne va pas se recharger plus que cela. Mais d'un autre côté, il se recharge constamment. Nous commençons à recevoir beaucoup de retours de personnes qui ont acheté le Los Angeles et disent que ils l'ont depuis plusieurs mois, sans jamais avoir besoin de le brancher."

"Ce qui est peut-être plus important pour les consommateurs, c'est vraiment de s'attaquer au principal problème des produits sans fil, à savoir que vous devez constamment les brancher ou éprouver de l'anxiété au niveau de la batterie", note-t-il. "C'est que vous n'avez plus vraiment besoin de penser à les facturer autant."

Mais quel est le coût supplémentaire que les consommateurs doivent payer pour ce type d'indépendance énergétique ?

L'Urbanista Los Angeles coûte 199 € - 50 € de plus que l'Urbanista Miami qui offre les mêmes capacités sans la technologie Powerfoyle. Il en va de même pour l'Adidas RPT-02 Sol au prix de 229 €, par rapport à l'Adidas RTP-01 non solaire qui coûte 169 €.

Les produits solaires sont la prochaine étape de la responsabilité environnementale, tant pour les marques que pour leurs consommateurs.

"Il n'y a aucune émission provenant de la production de Powefoyle", déclare Fili.

Au-delà de cela, les appareils à énergie solaire peuvent réduire les câbles supplémentaires (ainsi que leurs émissions de production respectives et l'élimination des déchets) ainsi que la charge à partir du réseau. Pour avoir une idée des économies d'énergie potentielles, la demande du marché pour les écouteurs en 2020 s'élevait à 514,5 millions d'unités, avec une prévision de volume de 1 335,7 millions d'unités en 2027.

De même, les ventes mondiales de télécommandes devraient dépasser 630 millions d'unités d'ici 2029, ce qui se traduit approximativement par plus de deux milliards de piles jetées par an.

Ces chiffres élevés apportent cependant un avantage environnemental significatif : un engagement accru des consommateurs envers les technologies durables. L'introduction d'appareils à énergie solaire dans la vie quotidienne cultive une relation avec un nouveau type d'énergie propre, qui pourrait faire évoluer les choix des consommateurs vers un mode de vie plus durable.

Aussi fascinant que puisse paraître la technologie Powerfoyle, son développement et sa commercialisation n'ont pas été de tout repos, se traduisant par plus d'une décennie d'efforts.

"Lorsque nous avons eu cette idée innovante, il était difficile de convaincre les gens d'y investir", explique Fili. "Parfois, je me demande comment j'ai fait cela, suggérant que la technologie pourrait fonctionner dans 10 ou 12 ans. Vous avez besoin de personnes qui veulent être sur la route pendant longtemps. C'est un jeu à long terme. Et nous avons réussi à les trouver. Jusqu'à présent, nous avons levé 180 millions d'euros."

Malgré les cotes défavorables, Fili a vu une grande opportunité de marché. Il explique comment la clé était d'intégrer la technologie dans des produits de consommation qui se vendent par millions d'unités par an.

"Pour l'instant, il n'y a pas de concurrence, personne ne peut faire ce que nous faisons à la fois en termes de conception et d'efficacité", note-t-il. "En termes de production d'énergie, si vous comparez Powerfoyle aux cellules solaires traditionnelles qu'ils utilisent sur les toits ou les parcs solaires, ces cellules sont 40 % plus efficaces. Mais si vous regardez dans les domaines sur lesquels nous nous concentrons, Powerfoyle est bien plus efficace que le typique cellules solaires."

Les consommateurs ne sont toujours pas familiers avec les appareils solaires auto-alimentés, ajoute-t-il. Mais il pense que le marché est enfin en train de gagner du terrain.

"Pendant treize ans, personne ne nous croyait", explique-t-il. "Mais quand vous voyez maintenant que nous travaillons en partenariat avec des entreprises comme Adidas, vous savez que la technologie fonctionne. Elle explose."

J'ai demandé à Fili, qui a reçu le prix de l'inventeur européen de l'année 2021, quels conseils il donnerait aux entrepreneurs qui souhaitent se lancer dans le domaine.

"La probabilité de succès augmente si vous travaillez et réfléchissez avec deux ou trois autres personnes", note-t-il. "Alors, bien sûr, croyez en vous et n'abandonnez pas, mais surtout, concentrez-vous sur l'importance de votre technologie pour les gens. Parce que si c'est le cas, vous pourrez la vendre."

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