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ES2441428B1 - Formulación de tintas con base de nanopartículas cerámicas - Google Patents

Formulación de tintas con base de nanopartículas cerámicas Download PDF

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ES2441428B1
ES2441428B1 ES201231050A ES201231050A ES2441428B1 ES 2441428 B1 ES2441428 B1 ES 2441428B1 ES 201231050 A ES201231050 A ES 201231050A ES 201231050 A ES201231050 A ES 201231050A ES 2441428 B1 ES2441428 B1 ES 2441428B1
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nanoparticles
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aluminum nitride
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aluminum
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Núria GUILERA GRANDES
Laura LÓPEZ GARCÍA
Laia FRANCESCH DE CASTRO
José María DELGADO SÁNCHEZ
Emilio SÁNCHEZ CORTEZÓN
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Abengoa Solar New Technologies SA
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Abstract

Formulación de tintas con base de nanopartículas cerámicas.#La presente invención hace referencia a formulaciones que comprenden nanopartículas de nitruro de aluminio, al menos un dispersante y al menos un disolvente acuoso, al procedimiento de obtención de dichas formulaciones así como a su uso para la obtención de una capa barrera nivelante.

Description

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DESCRIPCION
Formulacion de tintas con base de nanopartfculas ceramicas Campo de la invencion
La presente invencion pertenece al campo de la formulacion de nanopartfculas ceramicas en solucion para la fabricacion de capas barreras nivelantes sobre un sustrato.
Antecedentes de la invencion
En el diseno de celulas solares fotovoltaicas se pueden utilizar sustratos metalicos.
En la fabricacion de celulas solares fotovoltaicas es necesario que el material que se use como sustrato tenga baja rugosidad y planitud, y de forma mas cntica cuando el sustrato empleado es de caracter metalico. De otro modo, es probable el contacto electrico entre el electrodo posterior, el electrodo anterior, y el sustrato metalico; si esto se produce, se formana un cortocircuito local (pinhole), que influye de manera negativa en el rendimiento de la celula solar.
Si la rugosidad del sustrato es excesiva, puede darse el caso de que la rugosidad impida que la deposicion de las capas recubra de forma uniforme y conformal la topologfa del sustrato, en particular cuando las capas que se depositan para formar la estructura del semiconductor son capas delgadas (del orden de centenas de nanometros). En este caso, habna zonas de la celula donde el contacto entre las intercaras de las capas depositadas no sea el adecuado, repercutiendo de forma negativa en el rendimiento de la celula solar.
Otra ventaja de usar sustratos con baja rugosidad, es que se minimizan los efectos de migracion de impurezas no deseadas desde el sustrato hacia las capas activas ulteriores de la celula solar fotovoltaica. De igual modo, la presencia de estas impurezas favorece la recombinacion de portadores que repercute de forma negativa en el rendimiento de la celula solar.
En el caso de sustratos metalicos no hay valores aceptados en la literatura como criterios universales; existen artfculos relacionados que reportan una rugosidad promedio entre 20 y 60nm (Ra) [F. Kesslery D. Rudmann, “Technological aspects of flexible CIGS solar cells and modules”, Solar Energy 77, 685 (2004); K. Otteet al, “Flexible Cu(Ga,In)Se2thin-film solar cells for space application”, Thin Solid Films511-512, 613 (2006);N.G. Dhereef al/Lightweight CIGS2thin-film solar cells on stainless steel foil”J7th EUPVSEC (2001); y R. Wuerzet al, “CIGS thin-film solar cells on steel substrates”, Thin Solid Films 517, 2415 (2009)]. Proveedores comerciales de este material usan valores similares.
Los sustratos metalicos que se pueden usar (titanio, aceros en sus diferentes aleaciones, aluminio, etc...) contienen elementos inherentes que les confieren sus propiedades de dureza, conductibilidad, ductilidad, brillo, etc. pero que en algunos casos son perjudiciales para el funcionamiento de las celulas solares, ya que durante los procesos termicos necesarios para formar las celulas, por ejemplo de Si, CIGSe (Cobre Indio Galio Selenio), CIS (Cobre Indio Selenio),entre otras, impurezas metalicas se difunden desde el sustrato hasta la union pn del semiconductor, favoreciendo la recombinacion de portadores y acusando un descenso drastico de la eficiencia fotoelectrica. Es el caso por ejemplo del hierro, el mquel o el cromo. Pero prescindir de estos materiales no es evidente: por ejemplo, el mquel dota al acero de flexibilidad, o el cromo lo dota de resistencia frente a la humedad.
Es asf necesario incluir en el diseno de la celula solar, una capa que impida la difusion de estas impurezas metalicas cuando la estructura de capas se somete a procesos termicos. Para conseguir esto, se debe elegir un material adecuado que no reaccione ni con el sustrato ni con la celula, que tenga un coeficiente de expansion termica similar al del semiconductor, una estructura de red que permita el crecimiento de las capas ulteriores de la celula, y que tenga una microestructura que no permita la difusion de elementos metalicos a su traves.
Por tanto, en el diseno de celulas solares fotovoltaicas de tecnologfa CIGS sobre sustratos flexibles, la solucion optima pasa por el uso de sustratos metalicos de baja rugosidad y la insercion en la estructura de la celula de una capa nivelante es requisito imprescindible para evitar la formacion de cortocircuitos e impedir la difusion de impurezas metalicas desde el sustrato hacia la celula.
El documento US 2004/0144419 A1 hace referencia al uso de una capa de barrera entre el sustrato y el electrodo para evitar la difusion de especies del sustrato al electrodo. Dichas capas estan basadas en un material ceramico, tales como nitruro de silicio, oxinitruro de silicio, nitruro de aluminio, oxinitruro de aluminio, oxido de silicio y oxinitruro de silicio. Sin embargo, en dichos sistemas es imprescindible que el sustrato disponga de una rugosidad pequena (o buena planitud) para evitar cortocircuitos y asegurar un correcto funcionamiento de la celula.
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Tradicionalmente, las capas barreras se depositan por medios ffsicos tales como evaporacion, e-beam (haz de electrones) o pulverizacion catodica. Sin embargo, la capa que se deposita es siempre conformal, esto es, reproduce la morfologfa del sustrato, por lo que no es posible compensar los defectos superficiales. Utilizando estos metodos no es habitual depositar capas de espesores mayores, pues de otro modo el tiempo que se necesita de proceso hace que el mismo no sea competitivo en coste, ademas de que la probabilidad de deslaminacion de la capa es alta por el estres acumulado.
El espesor de la capa absorbente involucrada en el diseno de celulas solares de tecnologfa CIGS es aproximadamente de 1 a 1,5 ^m. Es importante asf, que el sustrato sobre el que se fabrican disponga de una rugosidad pequena, o lo que es lo mismo, de buena planitud. De otro modo, los picos del sustrato podnan favorecer cortocircuitos entre el contacto trasero y frontal de la celula, bien por continuidad electrica entre ambas capas o bien por efecto tunel al ser el material semiconductor entre ellas de poco espesor.
Definir estas especificaciones a los proveedores de material para sustrato metalico, conlleva las desventajas de reducir significativamente los proveedores disponibles, un alto coste de la materia prima y por lo tanto un alto coste del producto final, asf como disponer de herramientas de verificacion o plan de calidad a la recepcion de la materia prima.
Por lo tanto, es deseable reducir los costes asociados a la produccion de celulas solares y las desventajas mencionadas previamente.
En este sentido, la denominada tecnica del doctor blade permite reducir los costes asociados al proceso de produccion ya que no es necesario que el sustrato sobre el que se deposita la capa disponga de una rugosidad muy pequena, puesto que dicha tecnica permite depositar capas de mayores espesores. Por lo tanto, permite trabajar con sustratos metalicos de peor calidad, a menor coste de materia prima, y disponer de un abanico mas amplio de suministradores. Mediante esta tecnologfa, es posible ademas evitar el uso de disolventes organicos y que las formulaciones a depositar comprendan agua como disolvente o agente dispersante.
Aunque existen otras tecnologfas de deposicion para formulaciones acuosas, estas tambien conllevan algunos problemas. Asf, la tecnica denominada spin coating (o recubrimiento por rotacion) permite la utilizacion de dichas formulaciones y un espesor de capa delgado pero no es una tecnica industrializable. Por su parte, la serigraffa permite la utilizacion de formulaciones acuosas y es industrializable, pero no se obtienen espesores de capa bajos necesarios para la obtencion de una capa nivelante.
Ademas, los metodos de deposicion utilizados en el estado de la tecnica comprenden el uso de disolventes organicos, cuyo uso conlleva problemas medioambientales.
Una alternativa para la formacion de una capa barrera nivelante sobre sustratos solidos es el empleo de formulaciones basadas en dispersiones de nanopartfculas. Los factores que determinan las propiedades de las dispersiones de nanopartfculas son el tamano y forma de las partfculas, las propiedades superficiales de la dispersion, las interacciones entre partfculas, las interacciones entre partfcuias y moleculas del medio de dispersion y las interacciones entre partfculas y moleculas del medio con otras posibles moleculas presentes procedentes de aditivos (dispersantes o defloculantes, estabilizadores, humectantes). Las dispersiones de nanopartfculas deben ser homogeneas y presentar estabilidad con el tiempo y una facil redispersion, aparte de un tamano de partfcula pequeno y una elevada mojabilidad ya que el objetivo de su utilizacion es la nivelacion de la capa del sustrato. Ademas de estas caractensticas, los sistemas a formular deben poseer una viscosidad y comportamiento reologico adecuados para su aplicacion mediante la tecnica del doctor blade.
Sumario de la invencion
La presente invencion proporciona una formulacion que comprende nanopartfculas de nitruro de aluminio, para la fabricacion de capas nivelantes sobre sustratos rugosos, preferentemente metalicos, pudiendo realizarse la deposicion de dicha formulacion sobre dicho sustrato mediante la tecnica del doctor blade. De forma especialmente ventajosa, la formulacion de la presente invencion comprende agua como disolvente. La eleccion del agua como disolvente en la formulacion de la capa ceramica evita el uso de solventes organicos y por consiguiente se alinea con la normativa REACH (Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemical substances, es decir, registro, evaluacion, autorizacion y restriccion de sustancias qmmicas), cuyo principal objetivo es garantizar un alto nivel de proteccion de la salud humana y del medio ambiente.
Ademas, la formulacion de la presente invencion es homogenea y estable con el tiempo, de facil redispersion, elevada mojabilidad, y una viscosidad y comportamiento reologico adecuados.
Por lo tanto, en un primer aspecto la invencion esta dirigida a una formulacion que comprende nanopartfculas de nitruro de aluminio, al menos un dispersante y al menos un disolvente acuoso.
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En un segundo aspecto la invencion esta dirigida a un procedimiento de obtencion de una formulacion segun el primer aspecto que comprende:
(a) proveer el (los) disolvente(s);
(b) mezclar el (los) dispersante(s) con el (los) disolventes de la etapa (a); y
(c) mezclar las nanopartfculas de nitruro de aluminio con la mezcla de la etapa (b).
En un tercer aspecto la invencion esta dirigida al uso de una formulacion segun se ha definido en el primer aspecto para la obtencion de una capa barrera nivelante sobre un sustrato.
Descripcion de los dibujos
La Figura 1 muestra la caracterizacion reologica de la formulacion A del ejemplo 1.
La Figura 2 muestra la caracterizacion reologica de la formulacion B del ejemplo 3.
Descripcion detallada de la invencion Formulaciones
En un primer aspecto la invencion esta dirigida a una formulacion que comprende nanopartfculas de nitruro de aluminio, al menos un dispersante y al menos un disolvente acuoso.
En una realizacion de la invencion, la razon en peso del (de los) dispersante(s) con respecto al peso de nanopartfculas de nitruro de aluminio esta comprendido entre 0,001 y 5 y la razon en peso del (de los) disolvente(s) con respecto al peso de nanopartfculas de nitruro de aluminio esta comprendido entre 25 y 50. Preferiblemente, la razon en peso del (de los) dispersante(s) con respecto al peso de nanopartfculas de nitruro de aluminio esta comprendido entre 0,01 y 5, mas preferiblemente entre 0,05 y 1. Preferiblemente la razon en peso del (de los) disolvente(s) con respecto al peso de nanopartfculas de nitruro de aluminio esta comprendido entre 35 y 50.En una realizacion particular, la razon en peso del (de los) dispersante(s) con respecto al peso de nanopartfculas de nitruro de aluminio esta comprendido entre 0,05 y 1 y la razon en peso del (de los) disolvente(s) con respecto al peso de nanopartfculas de nitruro de aluminio esta comprendido entre 35 y 50.
La razon en peso hace referencia al cociente entre el peso del componente referido de la formulacion y el peso de nanopartfculas de nitruro de aluminio de la formulacion.
Las nanopartfculas de nitruro de aluminio preferiblemente presentan un tamano maximo comprendido en el intervalo de 1 nm y 900 nm, mas preferiblemente entre 10 nm y 500 nm, mas preferiblemente entre 10 nm y 50 nm, aun mas preferiblemente entre 30 nm y 50 nm. En una realizacion particular de la invencion, las nanopartfculas de nitruro de aluminio presentan un tamano maximo de 40 nm.
En el contexto de la presente invencion el tamano maximo de las nanopartfculas hace referencia al diametro medio maximo de las mismas.
Los dispersantes favorecen la homogeneidad de las nanopartfculas en la combinacion de polfmero-disolvente. Preferiblemente su naturaleza es polimerica y se seleccionan preferiblemente de sales de acidos poliacnlicos y sales de polfmeros sulfatados.
Las sales de acidos poliacnlicos hacen referencia a polfmeros del monomero -CH2-CH(COOM)-, en donde M se selecciona del grupo que consiste en sodio, potasio, litio y amonio.
Las sales de polfmeros sulfatados hacen referencia a sales de alquilsulfatos y cationes correspondientes, como por ejemplo, cationes sodio, potasio y amonio. Ejemplos de sales de polfmero sulfatados son dodecilsulfato sodico, docecilsulfato amonico, preferentemente dodecilsulfato sodico.
En una realizacion preferida de la invencion, el dispersante es la sal sodica del acido poliacnlico.
El disolvente acuoso de las formulaciones de la presente invencion se selecciona del grupo que consiste en agua y mezclas de agua y disolventes organicos.
En el contexto de la presente invencion, debe entenderse como disolvente acuoso un disolvente que consiste en agua o una mezcla de disolventes que comprende agua, en donde el agua es el componente mayoritario de dicha mezcla. Por lo tanto, la mezcla de agua y disolventes organicos debe entenderse como una mezcla en donde el agua es el componente mayoritario. Preferiblemente es una mezcla que comprende al menos el 60% en peso de agua respecto al peso total de la mezcla de disolvente acuoso, mas preferiblemente al menos el 70%, mas preferiblemente al menos el 80%, aun mas preferiblemente al menos el 90%, aun mas preferiblemente al menos el 95%, lo mas preferido al menos el 99%.
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En el contexto de la presente invencion, los disolventes organicos hacen referencia a alcoholes, cetonas y esteres.
En termino “alcohol” hace referencia a compuestos organicos hidrocarbonados de entre 1 y 6 atomos de carbono que presenta un grupo hidroxilo. Ejemplos de alcoholes son metanol, etanol, isopropanol, 1-propanol, butanol, entre otros.
El termino “cetona” hace referencia a compuestos organicos hidrocarbonados de entre 1 y 6 atomos de carbono que presentan un grupo cetona, ademas pueden estar opcionalmente sustituidos con uno o varios grupos hidroxilo. Ejemplos de cetonas son metiletilcetona y diacetona alcohol, entre otros.
El termino “ester” hace referencia a compuestos acidos carboxflicos de entre 1 y 6 atomos de carbono esterificados con un alcohol de entre 1 y 4 atomos de carbono. Ejemplos de esteres son acetato de etilo y acetato de isobutilo, entre otros.
En una realizacion preferida de la invencion el disolvente consiste en agua.
La eleccion de un disolvente acuoso como disolvente en la formulacion de la capa ceramica evita el uso de solventes organicos y por consiguiente se alinea con la normativa REACH (Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemical substances, es decir, registro, evaluacion, autorizacion y restriccion de sustancias qmmicas), cuyo principal objetivo es garantizar un alto nivel de proteccion de la salud humana y del medio ambiente.
En una realizacion de la invencion, la formulacion comprende ademas al menos un agente humectante.
Los agentes humectantes permiten controlar la mojabilidad o el angulo de contacto de la composicion segun la invencion. Hay una gran variedad de agentes humectantes conocidos por el experto en la materia. Preferiblemente los agentes humectantes se seleccionan de sustancias polimericas hidrofflicas, tales como tensioactivos anionicos o no ionicos, como por ejemplo, derivados del polietilenglicol (por ejemplo, alquileteres de polietilenglicol y polfmeros de oxietileno), polioles, acidos grasos etoxilados y siloxanos. Preferiblemente los agentes humectantes se seleccionan de alquileteres de polietilenglicol, polfmeros de oxietileno, siloxanos y polioles. Preferiblemente los agentes humectantes de seleccionan de alquileteres de polietilenglicol, polfmeros de oxietileno y polioles. Mas preferiblemente los agentes humectantes se seleccionan de Triton X100 (polietilenglicol terc-octil eter de peso molecular medio 625 g/mol), PEG 400 (polietilenglicol de peso molecular medio 400 g/mol), glicerol y mezclas de los mismos.
En el contexto de la presente invencion, el termino “alquil” o “alquilo” se refiere a un radical de cadena hidrocarbonada lineal o ramificada que consiste en atomos de carbono e hidrogeno, que no contiene insaturacion, que tiene de 1 a 20 atomos de carbono, preferiblemente de 1 a 12 atomos de carbono, y que esta unido al resto de la molecula mediante un enlace sencillo, por ejemplo, metilo, etilo, n-propilo, iso-propilo, n- butilo, iso-butilo, sec-butilo, terc-butilo, n-pentilo, iso-pentilo, sec-pentilo, terc-pentilo, n-hexilo, iso-hexilo, sec- hexilo, terc-hexilo, n-heptilo, iso-heptilo, sec-heptilo, terc-heptilo, n-octilo, iso-octilo, sec-octilo, terc-octilo, etc. Los radicales alquilo pueden estar sustituidos opcionalmente por uno o mas sustituyentes tales como halogeno, hidroxilo, alcoxilo, O-propilo, O-bencilo, O-benzoato, carboxilo, ciano, carbonilo, acilo, alcoxicarbonilo, amino, imino, nitro, mercapto y alquiltio.
En el contexto de la presente invencion, el termino “polfmeros de oxietileno” hace referencia a compuestos de estructura H-(OCH2CH2)n-OH, preferiblemente con un peso molecular comprendido entre 200 g/mol y 600 g/mol, aun mas preferiblemente entre 300 g/mol y 500 g/mol.
En el contexto de la presente invencion, el termino “poliol” hace referencia a compuestos hidrocarbonados con varios grupos hidroxilo. Ejemplos de polioles son trioles como glicerol, dioles como etilenglicol, azucares alcoholicos como pentaeritritol, sorbitol, manitol, maltitol, xilitol, lactitol e isomalta,
En el contexto de la presente invencion el termino “acido graso etoxilado” hace referencia a un acido carboxflico de entre 6 y 30 atomos de carbono, saturado o con de 1 a 5 insaturaciones, esterificados con de 1 a 20 grupos oxialquilenilo. Ejemplos de acidos grasos etoxilados son acido oleico etoxilado, acido laurico etoxilado entre otros.
En el contexto de la presente invencion, el termino “siloxano” hace referencia a compuestos hidrocarbonados que comprenden atomos de Si en su estructura unidos a un atomo de oxfgeno y ademas pueden estar opcionalmente sustituidos por grupos alcohol, metilos, etilos. Ejemplos de siloxanos son aditivos como el TegoWet 270 o TegoWet500 de la comparMa Evonik.
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En otra realizacion de la invencion, la razon en peso del (de los) agente(s) humectante(s) con respecto al peso de nanopartfculas de nitruro de aluminio esta comprendido entre 0,2 y 2,5, preferiblemente entre 1 y 2, aun mas preferiblemente entre 1,1 y 1,6.
En otra realizacion de la invencion, la formulacion comprende ademas al menos un poUmero. La presencia de dicho poUmero es opcional. Las formulaciones libres de polfmero presentan la ventaja de menor coste energetico ya que se puede eliminar una etapa de curado en el uso de dichas formulaciones para la obtencion de una capa barrera nivelante, tal como se explica mas adelante.
Sin embargo, los polfmeros provocan una disminucion de la viscosidad y de la tension superficial en la formulacion resultante, y por consiguiente mayor facilidad de procesado y humectacion de la dispersion. Dichos polfmeros se seleccionan preferentemente de entre polivindilpirrolidona (PVP), acido poliacnlico (PAA), alcohol polivimlico (PVA) hidrolizado y resina de polioles en base de aceite de ricino, entre otros. Preferiblemente, el polfmero es polivinilpirrolidona.
La polivinilpirrolidona es un polfmero del monomero vinilpirrolidona cuyo peso molecular promedio esta comprendido entre 10.000 g/mol y 40.000 g/mol, preferiblemente entre 20.000 g/mol y 30.000 g/mol.
El acido poliacnlido es un polfmero anionico del monomero acido acnlico, el peso molecular promedio esta comprendido entre 500 g/mol y 5000 g/mol, preferiblemente entre 1000 g/mol y 3500 g/mol, aun mas preferiblemente entre 1200 g/mol y 2200 g/mol.
El alcohol polivimlico es un polfmero del monomero alcohol vimlico. Dicho polfmero se obtiene de la hidrolisis del acetato de polivinilo y por lo tanto puede estar parcialmente hidrolizado, es decir, comprender ademas grupos monomericos de acetato de vinilo. El peso molecular promedio esta comprendido entre 20.000 g/mol y 50.000 g/mol, preferiblemente entre 25.000 g/mol y 35.000 g/mol.
La resina de polioles en base de aceite de ricino hace referencia a polfmeros que comprenden el monomero del aceite de ricino (o ester de acido ricinoleico y glicerina), preferiblemente en al menos un 80% respecto al peso total de la resina de poliol, mas preferiblemente en al menos un 85% del peso total de la resina de poliol, aun mas preferiblemente en al menos un 90 % del peso total de la resina de poliol.
En otra realizacion de la invencion, la razon en peso del (de los) polfmero(s) con respecto al peso de nanopartfculas de nitruro de aluminio esta comprendido entre 1 y 15, preferiblemente entre 5 y 15, aun mas preferiblemente entre 7 y 10.
En una realizacion de la invencion, la formulacion comprende ademas nanopartfculas ceramicas que se seleccionan del grupo que consiste en nitruro de silicio (SiNx), oxido de aluminio (A^Os), oxido de silicio (SiOx), oxinitruro de silicio (SiNxOy), oxinitruro de aluminio (AlNxOy), nitruro de aluminio de silicio (AlSiyNx), oxido de aluminio de silicio (AlSiOx) y mezclas de las mismas. Preferiblemente, dichas nanopartfculas ceramicas se seleccionan de entre oxido de aluminio, nitruro de silicio y mezclas de las mismas.
En otra realizacion de la invencion, la razon en peso de las nanopartfculas ceramicas definidas anteriormente, preferiblemente seleccionadas del grupo que consiste en nitruro de silicio, oxido de aluminio y mezclas de las mismas con respecto al peso de nanopartfculas de nitruro de aluminio esta comprendido entre 0,5 y 2.
Preferiblemente, el tamano maximo de cada tipo de nanopartfculas ceramicas citado anteriormente esta comprendido en el intervalo de 1 nm y 900 nm. Mas preferiblemente, entre 10 nm y 500 nm. Mas preferiblemente, entre 10 nm y 50 nm. Aun mas preferiblemente entre 10 nm y 30 nm. En una realizacion particular de la invencion, las nanopartfculas ceramicas citadas anteriormente presentan un tamano maximo de 20 nm.
La proporcion de nanopartfculas de nitruro de aluminio respecto a nanopartfculas de nitruro de silicio, oxido de aluminio, oxido de silicio, oxinitruro de silicio, oxinitruro de aluminio, nitruro de aluminio de silicio, oxido de aluminio de silicio y mezclas de las mismas esta comprendida en el intervalo de 100:0 hasta 60:40, preferiblemente de 100:0 hasta 80:20, mas preferiblemente de 100:0 hasta 90:10.
En una realizacion preferida de la invencion, las nanopartfculas comprendidas en las formulaciones definidas anteriormente, presentan igual tamano maximo. Por ejemplo, en una formulacion que comprende nanopartfculas de nitruro de aluminio, dichas nanopartfculas presentan todas el mismo tamano maximo. Otro ejemplo es una formulacion que comprende nanopartfculas de nitruro de aluminio y otro tipo de nanopartfculas seleccionadas de nitruro de silicio, oxido de aluminio, oxido de silicio, oxinitruro de silicio, oxinitruro de aluminio, nitruro de aluminio de silicio, oxido de aluminio de silicio y mezclas de las mismas, preferiblemente, nitruro de silicio, oxido de aluminio y mezclas de las mismas, en que todas las nanopartfculas de un mismo tipo presentan el mismo tamano maximo y ademas los diferentes tipos de nanopartfculas presentan el mismo tamano maximo. En una realizacion
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preferida, el tamano maximo de las nanopartfculas de la formulacion esta comprendido entre 1 nm y 900 nm. Mas preferiblemente entre 10 nm y 500 nm. Aun mas preferiblemente entre 10 nm y 50 nm.
En otra realizacion preferida de la invencion, las nanopartfculas comprendidas en las formulaciones definidas anteriormente, presentan diferente tamano maximo. Por ejemplo, en una formulacion que comprende nanopartfculas de nitruro de aluminio, dichas nanopartfculas presentan diferente tamano maximo. Otro ejemplo es una formulacion que comprende nanopartfculas de nitruro de aluminio y otro tipo de nanoparticulas seleccionadas de nitruro de silicio, oxido de aluminio, oxido de silicio, oxinitruro de silicio, oxinitruro de aluminio, nitruro de aluminio de silicio, oxido de aluminio de silicio y mezclas de las mismas, preferiblemente, nitruro de silicio, oxido de aluminio y mezclas de las mismas, en las nanopartfculas de un mismo tipo presentan diferente tamano maximo y/o los diferentes tipos de nanopartfculas presentan diferente tamano maximo. En una realizacion preferida, el tamano maximo de las nanopartfculas de la formulacion esta comprendido entre 1 nm y 900 nm. Mas preferiblemente entre 10 nm y 500 nm. Aun mas preferiblemente entre 10 nm y 50 nm.
En el contexto de la presente invencion debe entenderse que las nanopartfculas presentan el mismo tamano maximo si su tamano maximo difiere menos de un 10%, preferiblemente menos de un 5%, aun mas preferiblemente menos de un 1%, todavfa mas preferiblemente menos de un 0,5%, lo mas preferido menos de un 0,05%. Alternativamente, si bajo la definicion anterior las nanopartfculas no presentan el mismo tamano maximo debe entenderse que dichas nanopartfculas presentan tamanos maximo diferentes.
Procedimiento de obtencion de las formulaciones
En un segundo aspecto la invencion esta dirigida al procedimiento de obtencion de una formulacion de la invencion, segun se ha definido anteriormente, que comprende:
(a) proveer el (los) disolvente(s);
(b) mezclar el (los) dispersante(s) con el (los) disolventes de la etapa (a); y
(c) mezclar las nanopartfculas de nitruro de aluminio con la mezcla de la etapa (b).
El disolvente de la etapa (a) se selecciona del grupo que consiste en agua y mezclas de agua y disolvente organico, en donde el disolvente organico se selecciona de alcoholes, esteres y cetonas, tal como se ha definido anteriormente. Preferiblemente el disolvente es agua.
El (los) dispersante(s) de la etapa (b) se selecciona(n) preferiblemente de sales de acidos poliacnlicos y sales de polfmeros sulfatados, tal como se han definido anteriormente. Preferiblemente, el dispersante es la sal sodica del acido poliacnlico.
El dispersante de la etapa (b) se mezcla con el disolvente de la etapa (a) preferiblemente con agitacion, mas preferiblemente con un agitador de alta cizalla. Dicha mezcla puede realizarse en un rango de temperaturas comprendido entre 10 y 35°C, mas preferiblemente entre 20 y 30°C.
En el caso en el que la formulacion de la invencion comprenda un agente(s) humectante(s), en la etapa (b) del procedimiento de obtencion de la formulacion se anade dicho(s) agente(s) humectante(s) a la mezcla del (de los) disolvente(s) y el (los) dispersante(s). Se puede anadir primero el (los) dispersante(s) y despues el (los) agente(s) humectante(s). 0 se puede anadir primero el (los) agente(s) humectante(s) y despues el (los) dispersante(s). O se pueden anadir simultaneamente el (los) dispersante(s) y el (los) agente(s) humectante(s). Opcionalmente, despues de la adicion de cada uno del (los) dispersante(s) y el (los) agente(s) humectante(s), se agita la mezcla obtenida. Preferiblemente se realiza la adicion y/o agitacion en un rango de temperaturas comprendido entre 10 y 35°C, mas preferiblemente entre 20 y 30°C.
Preferiblemente los agentes humectantes se seleccionan de sustancias polimericas hidrofflicas, tensioactivos anionicos o no ionicos, como por ejemplo, derivados del polietilenglicol, polioles, acidos grasos etoxilados y siloxanos, tal como se han definido anteriormente. Preferiblemente los agentes humectantes se seleccionan de alquileteres de polietilenglicol, polfmeros de oxietileno, siloxanos y polioles. Preferiblemente los agentes humectantes se seleccionan de alquileteres de polietilenglicol, polfmeros de oxietileno y polioles. Preferiblemente los agentes humectantes se seleccionan de Triton X100 (polietilenglicol ferc-octil eter de peso molecular medio 625 g/mol), PEG 400 (polietilenglicol de peso molecular medio 400 g/mol), glicerol y mezcla de los mismos.
En la etapa (c) del procedimiento de obtencion de la formulacion segun la invencion se anade a la mezcla obtenida en la etapa (b) definida anteriormente, las nanopartfculas de nitruro de aluminio.
Las nanopartfculas de nitruro de aluminio preferiblemente presentan un tamano maximo comprendido en el intervalo de 1 nm y 900 nm. Mas preferiblemente, entre 10 nm y 500 nm. Mas preferiblemente entre 10 nm y 50 nm. Aun mas preferiblemente entre 30 nm y 50 nm. En una realizacion particular de la invencion, las nanopartfculas de nitruro de aluminio presentan un tamano maximo de 40 nm.
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Las nanopartfculas incorporadas a la formulacion en la etapa (c) se mezclan con la mezcla obtenida en la etapa (b) preferiblemente con agitacion, mas preferiblemente con un agitador de alta cizalla. Dicha mezcla puede realizarse en un rango de temperaturas comprendido entre 10 y 35°C, mas preferiblemente entre 20 y 30°C Dicha mezcla se realiza hasta obtener una dispersion homogenea y estable con el tiempo. Preferiblemente se agita la mezcla obtenida durante un periodo de tiempo comprendido entre 5 minutos y 2 horas, preferiblemente entre 15 minutos y 45 minutos, aun mas preferiblemente durante 30 min.
En una realizacion de la invencion, la razon en peso del (de los) dispersante(s) con respecto al peso de nanopartfculas de nitruro de aluminio esta comprendido entre 0,001 y 5 y la razon en peso del (de los) disolvente(s) con respecto al peso de nanopartfculas de nitruro de aluminio esta comprendido entre 25 y 50. Preferiblemente, la razon en peso del (de los) dispersante(s) con respecto al peso de nanopartfculas de nitruro de aluminio esta comprendido entre 0,01 y 5, mas preferiblemente entre 0,05 y 1. Preferiblemente la razon en peso del (de los) disolvente(s) con respecto al peso de nanopartfculas de nitruro de aluminio esta comprendido entre 35 y 50.En una realizacion particular, la razon en peso del (de los) dispersante(s) con respecto al peso de nanopartfculas de nitruro de aluminio esta comprendido entre 0,05 y 1 y la razon en peso del (de los) disolvente(s) con respecto al peso de nanopartfculas de nitruro de aluminio esta comprendido entre 35 y 50.
En una realizacion de la invencion, la formulacion comprende ademas polfmero(s). Por lo tanto, el procedimiento de obtencion de dichas formulaciones comprende ademas la adicion de polfmero(s) al (a los) disolvente(s) de la etapa (a) y/o a la mezcla de la etapa (b), es decir, dicho(s) polfmero(s) se pueden anadir al (a los) disolvente(s) de la etapa (a), a la mezcla que comprende disolvente(s), agente(s) dispersante(s) y opcionalmente agente(s) humectante(s) de la etapa (b) o en ambas mezclas. La mezcla de polfmero(s) con los otros componentes de la formulacion se realiza preferiblemente mediante agitacion en un rango de temperaturas comprendido 10 y 35°C, mas preferiblemente entre 20 y 30°C.
Los polfmeros proporcionan al sistema una consistencia uniforme y permite una mayor facilidad de dispersion de las nanopartfculas en la formulacion. Los polfmeros son opcionales, tal como se ha indicado anteriormente y se seleccionan preferentemente de polivindilpirrolidona (PVP), acido poliacnlico (PAA), alcohol polivimlico (PVA) hidrolizado y resina de polioles en base de aceite de ricino, entre otros, tal como se han definido anteriormente. Preferiblemente, el polfmero es polivinilpirrolidona.
En una realizacion de la invencion, la razon en peso del (de los) polfmero(s) con respecto al peso de nanopartfculas de nitruro de aluminio esta comprendido entre 1 y 15, preferiblemente entre 5 y 15, aun mas preferiblemente entre 7 y 10.
En una realizacion de la invencion, la formulacion comprende ademas nanopartfculas ceramicas que se seleccionan del grupo que consiste en nitruro de silicio (SiNx), oxido de aluminio (A^Oa), oxido de silicio (SiOx), oxinitruro de silicio (SiNxOy), oxinitruro de aluminio (AlNxOy), nitruro de aluminio de silicio (AlSiyNx), oxido de aluminio de silicio (AlSiOx) y mezclas de las mismas. Preferiblemente, dichas nanopartfculas ceramicas se seleccionan entre oxido de aluminio, nitruro de silicio y mezclas de las mismas. Por lo tanto, el procedimiento de obtencion de dichas formulaciones comprende ademas la adicion de las nanopartfculas ceramicas a la mezcla de la etapa (b) y/o a la mezcla de la etapa (c), es decir, se anaden o bien la mezcla que comprende disolvente(s), agente(s) dispersante(s) y opcionalmente agente(s) humectante(s) de la etapa (b), o bien a la mezcla que comprende disolvente(s), agente(s) dispersante(s), opcionalmente agente(s) humectante(s) y nanopartfculas de nitruro de aluminio de la etapa (c) o en ambas mezclas. La formulacion resultante se mezcla, por ejemplo, en un rango de temperaturas comprendido entre 10 y 35°C, mas preferiblemente entre 20 y 30°C. Dicha mezcla se realiza hasta obtener una dispersion homogenea y estable con el tiempo. Preferiblemente se agita la mezcla obtenida durante un periodo de tiempo comprendido entre 5 minutos y 2 horas, preferiblemente entre 15 minutos y 45 minutos, aun mas preferiblemente durante 30 min.
La razon en peso de las nanopartfculas ceramicas anteriormente definidas, preferiblemente seleccionadas del grupo que consiste en nitruro de silicio, oxido de aluminio y mezclas de las mismas con respecto al peso de nanopartfculas de nitruro de aluminio esta comprendido entre 0,5 y 2.
Preferiblemente, el tamano maximo de cada tipo de nanopartfculas ceramicas citado anteriormente esta comprendido en el intervalo de 1 nm y 900 nm. Mas preferiblemente, entre 10 nm y 500 nm. Mas preferiblemente, entre 10 nm y 50 nm. Aun mas preferiblemente entre 10 nm y 30 nm. En una realizacion particular de la invencion, las nanopartfculas ceramicas citadas anteriormente presentan un tamano maximo de 20 nm.
La proporcion de nanopartfculas de nitruro de aluminio respecto a nanopartfculas de nitruro de silicio, oxido de aluminio, oxido de silicio, oxinitruro de silicio, oxinitruro de aluminio, nitruro de aluminio de silicio, oxido de aluminio de silicio y mezclas de las mismas esta comprendida en el intervalo de 100:0 hasta 60:40, preferiblemente de 100:0 hasta 80:20, mas preferiblemente de 100:0 hasta 90:10.
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En una realizacion, las nanopartfculas comprendidas en las formulaciones definidas anteriormente, presentan igual tamano maximo. Por ejemplo, en una formulacion que comprende nanopartfculas de nitruro de aluminio, dichas nanopartfculas presentan todas el mismo tamano maximo. Otro ejemplo es una formulacion que comprende nanopartfculas de nitruro de aluminio y otro tipo de nanopartfculas seleccionadas de nitruro de silicio, oxido de aluminio, oxido de silicio, oxinitruro de silicio, oxinitruro de aluminio, nitruro de aluminio de silicio, oxido de aluminio de silicio y mezclas de las mismas, preferiblemente, nitruro de silicio, oxido de aluminio y mezclas de las mismas, en que todas las nanopartfculas de un mismo tipo presentan el mismo tamano maximo y ademas los diferentes tipos de nanopartfculas presentan el mismo tamano maximo. En una realizacion preferida, el tamano maximo de las nanopartfculas de la formulacion esta comprendido entre 1 nm y 900 nm. Mas preferiblemente entre 10 nm y 500 nm. Aun mas preferiblemente entre 10 nm y 50 nm.
En otra realizacion, las nanopartfculas comprendidas en las formulaciones definidas anteriormente, presentan diferente tamano maximo. Por ejemplo, en una formulacion que comprende nanopartfculas de nitruro de aluminio, dichas nanopartfculas presentan diferente tamano maximo. Otro ejemplo es una formulacion que comprende nanopartfculas de nitruro de aluminio y otro tipo de nanopartfculas seleccionadas de nitruro de silicio, oxido de aluminio, oxido de silicio, oxinitruro de silicio, oxinitruro de aluminio, nitruro de aluminio de silicio, oxido de aluminio de silicio y mezclas de las mismas, preferiblemente, nitruro de silicio, oxido de aluminio y mezclas de las mismas, en las nanopartfculas de un mismo tipo presentan diferente tamano maximo y/o los diferentes tipos de nanopartfculas presentan diferente tamano maximo. En una realizacion preferida, el tamano maximo de las nanopartfculas de la formulacion esta comprendido entre 1 nm y 900 nm. Mas preferiblemente entre 10 nm y 500 nm. Aun mas preferiblemente entre 10 nm y 50 nm.
Opcionalmente, las formulaciones obtenidas mediante el procedimiento segun la invencion se pueden filtrar para evitar aglomerados.
Las formulaciones de la presente invencion pueden comprender ademas otros componentes, tales como plastificantes, antiespumantes, bactericidas, entre otros.
Uso de las formulaciones
En un tercer aspecto la invencion esta dirigida al uso de una formulacion de la invencion para la obtencion de una capa barrera nivelante sobre un sustrato.
En el contexto de la presente invencion, el termino “capa barrera” hace referencia a una superficie que impide el paso de impurezas desde un sustrato (preferentemente un sustrato metalico) sobre el que se ha depositado dicha capa barrera.
En general, dicha capa barrera nivelante se deposita sobre un sustrato, generalmente un sustrato habitual en el campo de las celulas solares, como por ejemplo, un sustrato metalico.
La caractenstica nivelante de la capa compensa las irregularidades de la superficie del sustrato, es decir, impide la reproduccion en la capa depositada de defectos en la topologfa del sustrato. Dichos defectos, por ejemplo en el campo de celulas solares afectan al rendimiento de las mismas. La capa barrera nivelante obtenida mediante el uso de una formulacion segun la presente invencion ademas impide el paso de impurezas del sustrato metalico sobre la que se ha depositado a la celula solar cuando se somete a procesos termicos habituales en la fabricacion de dichas celulas. Ademas, la capa barrera nivelante segun la invencion favorece la disipacion termica debido a las propiedades termicas del nitruro de aluminio, logrando asf que el rango de temperaturas de trabajo sea inferior.
La deposicion de la formulacion segun la invencion se realiza mediante la tecnica del doctor blade, es decir, mediante una cuchilla que se encuentra sujeta a un cabezal y que se desliza sobre una plataforma que contiene el sustrato y sobre este se halla la formulacion a depositar.
El grosor de la capa esta directamente relacionado con el angulo de posicion de la cuchilla, la dureza de la misma, la distancia entre cuchilla y sustrato y la velocidad de arrastre. Preferiblemente la capa presenta un grosor superior o igual a 500 nm.
El angulo de posicion de la cuchilla esta comprendido en el intervalo de 45° a 75°. Preferiblemente, el angulo de posicion de la cuchilla se selecciona de 45°, 50°, 55°, 60° y 75°. Mas preferiblemente el angulo de posicion de la cuchilla es de 55°.
La dureza de la cuchilla es una propiedad relacionada con el material de la misma. Preferiblemente la cuchilla presenta una dureza Brinell de entre 100 y 300, mas preferiblemente de 160. Preferiblemente, la cuchilla es de acero inoxidable.
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La distancia entre la cuchilla y el sustrato esta comprendida en el intervalo de 0,05 mm a 0,15 mm. Preferiblemente, la distancia entre la cuchilla y el sustrato se selecciona de 0,05 mm, 0,10 mm o 0,15 mm. Mas preferiblemente la distancia entre la cuchilla y el sustrato es de 0,05 mm.
La velocidad de arrastre esta comprendida en el intervalo de 0,07m/s y 0,7m/s. Preferiblemente, la velocidad de arrastre es constante y es 0,2m/s.
Una vez depositada la capa, se somete a un tratamiento termico que se realiza a temperaturas comprendidas en el intervalo de 400°C y 750°C, preferiblemente entre 550 °C y 650 °C, mas preferiblemente a 600 °C. El tratamiento termico se realiza en atmosfera de aire, argon, nitrogeno, preferiblemente en atmosfera de aire; durante un intervalo de tiempo comprendido entre 40 segundos y 15 min, preferiblemente durante 1 min.
Si la formulacion depositada sobre el sustrato comprende polfmero(s) se realiza un tratamiento termico previo a temperaturas comprendidas en el intervalo de entre 70°C y 250°C, preferiblemente entre 100 °C y 150 °C; durante 5 min y 45 min; preferiblemente entre 5 min y 15 min; en atmosfera de aire, argon o nitrogeno, preferiblemente en atmosfera de aire.
En el contexto de la presente invencion, los rangos de valores de los parametros correspondientes se expresan comprendidos entre dos valores o extremos. Dichos rangos incluyen los valores de los extremos ademas de los valores intermedios definidos por dichos extremos.
Los siguientes ejemplos son meramente ilustrativos y no se deben considerar como limitativos de la invencion. Ejemplos
Materiales y metodos
Agitador: La mezcla de las formulaciones se realiza con un agitador de alta cizalla Silverson L5M, el sistema permite una agitacion maxima de 8000rpm, seleccionando 3000rpm para la agitacion de las mezclas
Angulo de contacto: Las medidas de angulo de contacto se han realizado con un equipo KrussDSA100. El sistema permite la medicion del angulo de contacto, tension superficial y energfa superficial.
Redmetro: Las medidas de viscosidad se han realizado mediante el equipo de reologfa AntonPaarPhysica MCR 301. El metodo se ha basado en la aplicacion de un barrido de velocidades de cizalla y la medicion del esfuerzo de cizalla para cada velocidad.
Perfildmetro mecanico: Las rugosidades de capa se han medido con el perfilometro mecanico VeecoDektak 150. El sistema tiene una resolucion vertical de 5 a 10 nm, un radio de curvatura de punta de 2 pm y una fuerza de punta de 0,03-15mg. El metodo utilizado se ha basado en la medicion de un recorrido de 2000pm con una fuerza de 3mg.
Ejemplo 1. Preparacion de la formulacion A
A 9,2 g de agua miliQ en un vaso de precipitados de 25 mL se anade 0,15 g de la sal sodica del acido poliacnlico (Sigma Aldrich) y se agita a temperatura ambiente con el agitador de alta cizalla hasta obtener una disolucion. A continuacion se anaden 0,13 g Triton X100 (Sigma Aldrich, polietilenglicol terc-octil eter de peso molecular medio 625 g/mol) y 0,18 g de PEG400 (Sigma Aldrich, polietilenglicol de peso molecular medio 400 g/mol). Se agita la mezcla en el agitador de alta cizalla a temperatura ambiente hasta obtener una disolucion. Seguidamente se anaden 0,2 g de nanopartfculas de AlN de diametro menor de 40 nm (SkySpringNanomaterials) y se agita la mezcla 30 min en el agitador de alta cizalla a temperatura ambiente y se filtra la mezcla obtenida con un tamiz de 0,2 pm.
La formulacion A obtenida presenta un angulo de contacto de 40° y una viscosidad de 3 mPa s (a 100 s-1 de velocidad de cizalla). En la Figura 1 se muestra el grafico de caracterizacion reologica (esfuerzo de cizalla y viscosidad).
Ejemplo 2. Deposicion de la formulacion A
Se calibra el equipo de deposicion doctor blade provisto de una cuchilla de acero inoxidable a una altura (gap) de la cuchilla de 0,05 mm, una inclinacion de 55°. A continuacion se coloca el sustrato de acero inoxidable (SS430 de rugosidad estandar, Ra 204nm) en el portamuestras del equipo de deposicion. Mediante dosificacion por jeringuilla se anade 0,1 mL de la formulacion A preparada en el ejemplo1. Se ajusta la velocidad en el equipo de deposicion y se da orden de avance a la barra obteniendose una capa de formulacion A sobre el sustrato metalico. A continuacion se seca en la mufla durante 1 min a 600 °C. Se repite el proceso: Mediante dosificacion por jeringuilla se anade 0,05 mL de la formulacion A preparada en el ejemplo 1. Se ajusta la velocidad en el
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equipo de deposicion y se da orden de avance a la barra obteniendose una segunda capa de formulacion A sobre el sustrato metalico. A continuacion se seca en la mufla durante 1 min a 600 °C. Se caracteriza la capa depositada con perfilometro mecanico VeecoDektak 150.
Espesor de la capa de AlN = 1 ^m; rugosidad inicial del sustrato = 208 nm; rugosidad de la capa de formulacion A depositada = l06 nm.
Ejemplo 3. Preparacion de la formulacion B
A 7,8g de agua miliQ en un vaso de precipitados de 25 mL se anaden 0,1 g de la sal sodica del acido poliacnlico (Sigma Aldrich) y 1,8 g de polivinilpirrolidona (Sigma Aldrich) y se agita a temperatura ambiente con un agitador de alta cizalla hasta obtener una disolucion. A continuacion se anaden0,09 g Triton X100 (Sigma Aldrich, polietilenglicol ferc-octil eter de peso molecular medio 625 g/mol), 0,1 g de PEG400 (Sigma Aldrich, polietilenglicol de peso molecular medio 400 g/mol) y 0,05 g de glicerol (Sigma Aldrich de peso molecular medio 92 g/mol). Se agita la mezcla en el agitador de alta cizalla a temperatura ambiente hasta obtener una disolucion. Seguidamente se anaden 0,2 g de nanopartfculas de AlN de diametro menor de 100 nm (Sigma Aldrich) y se agita la mezcla 30 min en el agitador de alta cizalla a temperatura ambiente.
La formulacion B obtenida presenta un angulo de contacto de 40° y una viscosidad de 0,18 Pa s (a 100s"1 de velocidad de cizalla). En la Figura 2 se muestra el grafico de caracterizacion reologica (esfuerzo de cizalla y viscosidad).
Ejemplo 4. Deposicion de la formulacion B
Se calibra el equipo de deposicion doctor blade provisto de una cuchilla de acero inoxidable a una altura (gap) de la cuchilla de 0,05 mm, una inclinacion de 55°. A continuacion se coloca el sustrato metalico (SS 430 de rugosidad estandar, Ra 204nm) en el portamuestras del equipo de deposicion. Mediante dosificacion por jeringuilla se anade 0,1 mL de la formulacion B preparada en el ejemplo 3. Se ajusta la velocidad en el equipo de deposicion y se da orden de avance a la barra obteniendose una capa de formulacion B sobre el sustrato metalico. Se dispone el sustrato con la formulacion B depositada sobre el en un agitador orbital durante 30 min a 560 rpm. A continuacion se somete a una etapa de curado en la estufa a 130 °C durante 10 min y en atmosfera de aire. Finalmente se seca en la mufla durante 1 min a 600 °C. Se caracteriza la capa depositada con perfilometro mecanico VeecoDektak 150.
Espesor de la capa de AlN = 1 ^m; rugosidad inicial del sustrato = 208 nm; rugosidad de la capa de formulacion B depositada =180 nm.

Claims (18)

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    REIVINDICACIONES
    1. Formulacion que comprende nanopartlcuias de nitruro de aluminio, al menos un dispersante, al menos un disolvente acuoso, y nanopartlculas que se seleccionan del grupo que consiste en nitruro de silicio, oxido de aluminio y mezclas de las mismas.
  2. 2. Formulacion segun la reivindicacion 1, en donde la razon en peso del (de los) dispersante(s) con respecto al peso de nanopartlculas de nitruro de aluminio esta comprendido entre 0,001 y 5 y la razon en peso del (de los) disolvente(s) con respecto al peso de nanopartlculas de nitruro de aluminio esta comprendido entre 25 y 50.
  3. 3. Formulacion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el dispersante se selecciona del grupo que consiste en sales de acidos poliacrllicos y sales de pollmeros sulfatados.
  4. 4. Formulacion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el disolvente acuoso se selecciona del grupo que consiste en agua y mezclas de agua y disolvente organico, en donde el disolvente organico se selecciona de alcoholes, cetonas y esteres.
  5. 5. Formulacion segun la reivindicacion 4, en donde el disolvente acuoso consiste en agua.
  6. 6. Formulacion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas al menos un agente humectante.
  7. 7. Formulacion segun la reivindicacion 6, en donde los agentes humectantes se seleccionan del grupo que consiste en alquileteres de polietilenglicol, pollmeros de oxietileno, siloxanos y polioles.
  8. 8. Formulacion segun cualquiera de las reivindicaciones 6 a 7, en donde la razon en peso del (de los) agente(s) humectante(s) con respecto al peso de nanopartlculas de nitruro de aluminio esta comprendido entre 0,2 y 2,5.
  9. 9. Formulacion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas al menos un pollmero.
  10. 10. Formulacion segun la reivindicacion 9, en donde el pollmero se selecciona del grupo que consiste en polivinilpirrolidona, acido poliacrllico, alcohol polivinllico, resina de polioles, y mezcla de los mismos.
  11. 11. Formulacion segun cualquiera de las reivindicaciones 9 a 10, en donde la razon en peso del (de los) pollmero(s) con respecto al peso de nanopartlculas de nitruro de aluminio esta comprendido entre 1 y 15.
  12. 12. Formulacion segun la reivindicacion 1, en donde la razon en peso de las nanopartlculas seleccionadas del grupo que consiste en nitruro de silicio, oxido de aluminio y mezclas de las mismas con respecto al peso de nanopartlculas de nitruro de aluminio esta comprendido entre 0,5 y 2.
  13. 13. Formulacion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el tamano maximo de las nanopartlculas de nitruro de aluminio y las nanopartlculas seleccionadas del grupo que consiste en nitruro de silicio, oxido de aluminio y mezclas de las mismas esta comprendido entre 1 nm y 900 nm.
  14. 14. Formulacion segun la reivindicacion 13, en donde el tamano maximo de las nanopartlculas de nitruro de aluminio y las nanopartlculas seleccionadas del grupo que consiste en nitruro de silicio, oxido de aluminio y mezclas de las mismas esta comprendido entre 10 nm y 500 nm.
  15. 15. Procedimiento de obtencion de una formulacion segun se ha definido en cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende:
    (a) proveer el (los) disolvente(s);
    (b) mezclar el (los) dispersante(s) con el (los) disolventes de la etapa (a)
    (c) mezclar las nanopartlculas de nitruro de aluminio con la mezcla de la etapa (b); y
    (d) mezclar las nanopartlculas seleccionadas del grupo que consiste en nitruro de silicio, oxido de
    aluminio y mezclas de las mismas con la mezcla de la etapa (b) y/o a la mezcla de la etapa (c).
  16. 16. Procedimiento segun la reivindicacion 15, que comprende ademas la adicion de al menos un agente humectante a la mezcla de la etapa (b).
  17. 17. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 15 a 16, que comprende ademas la adicion de pollmero(s) al (a los) disolvente(s) de la etapa (a) y/o a la mezcla de la etapa (b).
  18. 18. Uso de una formulacion segun se ha definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 para la obtencion de una capa barrera nivelante sobre un sustrato.
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