Crystal Energy : quand la chimie réinvente les surfaces vitrées
Transformer une fenêtre en source d'électricité sans en altérer la transparence : c'est le pari de Crystal Energy, une startup issue de dix années de recherche au CNRS. Rencontre avec Frédéric Sauvage, directeur de recherche au CNRS et cofondateur de cette jeune entreprise qui ouvre une nouvelle voie pour l'énergie solaire.
Depuis plusieurs décennies, les panneaux photovoltaïques ont profondément transformé notre manière de produire de l'énergie. Mais leur intégration reste limitée à certaines surfaces : toitures, ombrières ou centrales solaires. Avec Crystal Energy, une nouvelle approche émerge : faire des surfaces vitrées des productrices d'électricité, tout en conservant leur transparence.
Pour Frédéric Sauvage, cette aventure entrepreneuriale est avant tout l'aboutissement d'un long travail scientifique. « Crystal Energy, c'est avant tout dix années de recherche au CNRS, depuis le concept jusqu'à la première preuve de faisabilité », explique-t-il.
Une idée née de la recherche fondamentale
À l'origine, rien ne destinait ces travaux à devenir une startup. Les recherches menées par l’équipe de Frédéric Sauvage portaient sur la conception de nouvelles molécules capables de sélectionner certaines longueurs d'onde de la lumière. Une approche très différente de celle des technologies photovoltaïques conventionnelles, qui absorbent une large partie du rayonnement solaire visible grâce à des semi-conducteurs comme le silicium.
Cette maîtrise de la chimie moléculaire et de son environnement quand intégrer dans nos dispositifs photoélectrochimiques a progressivement fait émerger une idée ambitieuse : exploiter non plus la lumière visible, mais principalement le proche infrarouge, invisible à l'œil humain et représentant près de la moitié de l'énergie solaire reçue par la Terre.
Le défi était considérable : développer des molécules capables d'absorber cette partie invisible du spectre tout en laissant passer la lumière visible sans aucune déformation de l’image afin de conserver un vitrage parfaitement transparent.
Un verre qui produit de l'électricité
Chez Crystal Energy, on évite d'ailleurs de parler de « panneau photovoltaïque transparent ».
Pour Frédéric Sauvage, le terme le plus juste est celui de verre électrogène.
L'objectif n'est donc pas de remplacer les panneaux photovoltaïques installés sur les toitures, mais d'exploiter des surfaces qui, jusqu'à présent, ne participaient pas à la production d'énergie.
Fenêtres, façades vitrées, verrières pourraient ainsi devenir des producteurs d'électricité, sans modifier leur usage ni leur esthétique.
Cette approche ouvre également des perspectives dans d'autres secteurs. Les équipes travaillent notamment sur des applications destinées aux objets connectés où la transparence constitue un critère essentiel.
Une innovation pensée dès l'origine pour être durable
Au-delà de ses performances, Crystal Energy revendique une approche particulièrement sobre. La technologie utilise de très faibles quantités de matière et repose sur des molécules développées spécifiquement par les chercheurs.
L'entreprise souligne également que sa technologie ne repose ni sur des matériaux critiques ni sur des éléments toxiques, un choix assumé dès les premières phases de développement. Cette frugalité constitue à la fois un avantage environnemental et un levier économique, en limitant les coûts liés aux matériaux, cocktail favorable pour assurer un faible ROI, 8 ans en France et la moitié pour un pays comme l’Allemagne ou la Belgique qui ont un coût du kWh plus élevé qu’en France .
De la recherche au marché
Comme beaucoup d'innovations issues des laboratoires, Crystal Energy est le fruit d'un long processus de maturation. La technologie est aujourd'hui protégée par un portefeuille de brevets internationaux dont le CNRS est copropriétaire, tandis que la startup bénéficie d'une licence exclusive pour son exploitation. La start-up génère aussi ses propres brevets permettant de sécuriser la technologie et ses usages.
Après avoir démontré la faisabilité de son procédé sur un vitrage d'un mètre carré, l'entreprise poursuit désormais son changement d'échelle. L'objectif est d'améliorer encore les performances de la technologie, de préparer son industrialisation et de développer les premières applications avec des partenaires industriels.
"Nous voulons être en capacité de réaliser nos premières intégrations entre 2028 et 2029, avant une diffusion plus large dans les années qui suivront", explique Frédéric Sauvage.
Quand la chimie ouvre de nouveaux horizons
L'histoire de Crystal Energy illustre parfaitement le rôle de la chimie dans l'émergence de technologies de rupture.
À partir de travaux de recherche fondamentale sur les interactions entre les molécules et la lumière, les chercheurs ont progressivement construit une innovation susceptible de transformer notre manière d'intégrer la production d'énergie dans notre environnement quotidien.
Une démonstration que la chimie ne se limite pas à comprendre le monde : elle contribue aussi à imaginer et à construire les solutions de demain.