Une startup solaire née dans un garage bat la Chine pour des panneaux moins chers

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(Bloomberg) – Il y a environ sept ans, Vince Allen a fait irruption dans le garage qu’il partageait avec des colocataires dans une banlieue de Sydney et s’est mis à essayer de secouer l’industrie solaire. Il était à l’époque doctorant à l’Université de Nouvelle-Galles du Sud, et il avait une idée pour rendre les panneaux solaires beaucoup moins chers : remplacer l’argent coûteux généralement utilisé pour extraire l’électricité des appareils par du cuivre abondant et bon marché.

Les laboratoires et les géants bien financés avaient déjà eu du mal avec cette même tentative d’abandonner l’argent. Allen n’est pas découragé et a construit son propre équipement pour tester une idée après l’autre en un clin d’œil, jusqu’à ce qu’il trouve une technique qui fonctionne. SunDrive Solar, la société qu’il a co-fondée en 2015 sur la base de cette recherche, a prouvé cette semaine qu’elle a produit l’une des cellules solaires les plus efficaces de tous les temps, selon un laboratoire d’essais indépendant de premier plan. Et SunDrive l’a fait avec du cuivre comme métal au cœur.

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Si SunDrive peut produire en masse sa technologie – et c’est un grand si – la startup australienne pourrait réduire le coût des panneaux solaires et rendre l’industrie beaucoup moins dépendante de l’argent. « Le problème avec le cuivre, c’est qu’il est très abondant et généralement environ 100 fois moins cher que l’argent », a déclaré Allen, maintenant âgé de 32 ans.

SunDrive a levé environ 7,5 millions de dollars à ce jour auprès de Blackbird Ventures et d’autres grands investisseurs. Mike Cannon-Brookes, l’une des personnes les plus riches d’Australie, a soutenu la startup via son Grok Ventures ; il en va de même pour l’ancien chef de Suntech Power Holdings Co. Shi Zhengrong, parfois appelé le «roi du soleil» pour son rôle démesuré dans l’industrie des panneaux solaires. L’entreprise a également reçu plus de 2 millions de dollars via une subvention de l’Australian Renewable Energy Agency, un organisme gouvernemental chargé de stimuler les technologies vertes.

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Environ 95% des panneaux solaires sont construits à partir de cellules photovoltaïques fabriquées à partir de plaquettes de silicium. Pour tirer le courant électrique des cellules, vous devez généralement les fusionner avec des contacts métalliques. L’argent a longtemps été le métal de choix car il est facile à travailler et très stable. Les fabricants de panneaux solaires s’appuient sur un processus de sérigraphie similaire à celui utilisé pour placer des motifs sur des t-shirts, en poussant une épaisse pâte d’argent à travers un maillage et sur leurs cellules de silicium selon un motif fixe. Si vous avez déjà vu une cellule solaire de près, les lignes fines et faibles qui la traversent sont les électrodes métalliques.

Les fabricants de panneaux solaires consomment désormais jusqu’à 20 % de l’argent industriel mondial chaque année. Lorsque les prix de l’argent sont élevés, le métal à lui seul peut représenter 15 % du prix d’une cellule solaire. Même après un grand rallye cette année, le cuivre se négocie à un peu plus de 9 000 dollars la tonne à Londres. Cette même quantité d’argent coûterait près de 770 000 $. L’industrie solaire aura besoin de plus en plus d’argent alors qu’elle continue de prospérer et, à un moment donné, les partisans de SunDrive pensent qu’il est probable que la demande pour le métal limitera la diffusion de l’électricité solaire nécessaire pour réduire les émissions de gaz à effet de serre.

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Le problème qui a empêché les fabricants de panneaux solaires d’abandonner l’argent est que le cuivre ne se prête pas aux techniques de fabrication standard, en partie parce qu’il ne colle pas bien aux cellules solaires. Le cuivre s’oxyde également plus facilement, ce qui a un impact sur sa capacité à conduire le courant.

L’Université de Nouvelle-Galles du Sud a une longue histoire de percées technologiques solaires, et Allen s’est concentré sur cette énigme du cuivre comme étant au cœur de ses études supérieures. Au lieu de travailler dans les laboratoires de l’école, cependant, Allen a pensé qu’il pourrait mener des expériences plus rapidement en construisant une installation de R&D dans un garage. Il a passé quelques années à assembler des machines qui contenaient un mélange de cuivre liquide de sa propre création et qui pouvaient déposer la suspension sur une cellule solaire de manière contrôlée.

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« J’ai toujours voulu suivre ma propre curiosité et essayer un tas d’idées folles et aléatoires », a déclaré Allen. « Cela demandait une certaine discrétion car il y avait des voisins, et je me promenais en blouse de laboratoire avec tous ces produits chimiques. »

Il a fallu des centaines d’expériences, mais il a finalement développé une technologie qui permet d’adhérer en toute sécurité de fines lignes de cuivre sur les cellules solaires. Il a lancé SunDrive avec son ancien colocataire, David Hu, 33 ans, dans le but de commercialiser la technologie. L’entreprise compte aujourd’hui une dizaine d’employés. Hu, qui a grandi en Chine et a déménagé en Australie à 16 ans, s’occupe des affaires commerciales, tandis qu’Allen s’en tient à la science.

Rien que cette semaine, SunDrive a reçu l’annonce officielle qu’elle avait établi un record pour l’efficacité avec laquelle sa conception particulière de cellules solaires convertit la lumière en électricité. Le résultat est venu d’une analyse de l’Institut de recherche sur l’énergie solaire Hamelin (ISFH), une organisation allemande connue pour mener de tels tests. Le chiffre d’efficacité – 25,54 % – aura peu de sens pour les personnes en dehors de l’industrie solaire. Mais c’est l’une des métriques clés par lesquelles les cellules sont comparées.

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Les grands fabricants chinois de cellules solaires ont dépassé les records d’efficacité pendant des années. Longi Green Energy Technology Co., qui a vendu pour 8,4 milliards de dollars de technologie solaire l’année dernière et qui est l’un des plus grands fabricants au monde, détenait la meilleure note précédente de 25,26 %.

Les startups dans cette partie du marché solaire sont rares en raison de la perspective décourageante de concurrencer des entreprises géantes qui produisent des cellules solaires par millions dans de grandes usines coûteuses. Les entreprises chinoises dominent, avec le contrôle collectif de la majorité des capacités mondiales de la chaîne d’approvisionnement. « Le capital requis pour démarrer une nouvelle entreprise est énorme, et même alors, ce n’est pas une entreprise très rentable », a déclaré Zachary Holman, professeur qui étudie les matériaux solaires à l’Arizona State University. Pourtant, a-t-il dit, il existe une poignée d’entreprises comme SunDrive qui visent des percées techniques qui pourraient leur donner une chance. SunDrive « aurait besoin de quelque chose de nouveau comme ça pour rivaliser ».

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La prochaine étape pour SunDrive sera de prouver qu’il peut produire en masse des cellules solaires de manière fiable et bon marché. « Ce qu’ils ont montré jusqu’à présent, ce sont des performances élevées sur une seule cellule », a déclaré Holman. « Ils n’ont pas montré 10 000 cellules hautes performances issues d’un cycle de fabrication de plusieurs heures. »

Allen et Hu ont déclaré qu’ils n’avaient pas encore décidé de la voie exacte à suivre pour aller de l’avant. Il est probable qu’ils essaieront de former un partenariat avec un ou plusieurs des grands fabricants plutôt que d’essayer de créer une entreprise complète de panneaux solaires à partir de zéro. « Nous pourrions acheter des cellules solaires partiellement complètes, puis les terminer avec notre procédé au cuivre », a déclaré Hu.

Shi, l’investisseur de SunDrive surnommé «Sun King», a déclaré qu’il serait difficile de trouver suffisamment d’argent abordable si l’activité solaire se développe comme prévu. Au cours de la prochaine décennie, il s’attend à voir les fabricants passer à une répartition 50-50 entre l’argent et le cuivre dans les cellules solaires. « Le passage au cuivre est quelque chose que nous souhaitons depuis longtemps, mais qui a été très difficile à réaliser », a-t-il déclaré.

Il se souvient avoir rendu visite à Allen dans son laboratoire maison et avoir été surpris par ce que le doctorant avait accompli. « Il avait tous ces outils et choses simples qu’il avait achetés sur Amazon », a déclaré Shi. « L’innovation est vraiment liée à l’individu et parfois au bon moment, et non au fait d’être dans une grande entreprise avec beaucoup de ressources. »

© 2021 Bloomberg LP

Bloomberg.com

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Reportage approfondi sur l’économie de l’innovation de The Logic, présenté en partenariat avec le Financial Post.

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