Güneş ışığını doğrudan elektriğe dönüştüren bir teknoloji olan fotovoltaikler, giderek artan çevre sorunları ve fosil yakıt kullanımını azaltma isteğiyle başa çıkmak için önemli bir potansiyele sahiptir. Fotovoltaiklerin termal kararlılığı, yüksek sıcaklıkta çalışma nedeniyle cihaz bozulmasının mümkün olduğu koşullar altında büyük ölçekli ticarileştirme düşünüldüğünde büyük bir endişe kaynağıdır. Faz değişim malzemeleri (PCM'ler), yüksek gizli ısıları ve içsel ısı transfer özellikleri nedeniyle bu tür cihazların termal yönetimi için oldukça ümit vericidir. Ancak, PCM'leri fotovoltaiklere uygulamada karşılaşılan en büyük zorluk, özellikle fotovoltaik cihazın farklı yönelimlerinde yüksek güç yoğunluğunu korurken yüksek enerji yoğunluğu elde etmektir. Bu çalışmada, gömülü metal köpüklü bir kompozit PCM'nin dinamik ısı transfer özellikleri, gözenek ölçekli kafes Boltzmann modeli ile sistematik olarak incelenmiştir. Kompozit PCM'lerin erime hızının geç erime aşamasında önemli ölçüde azaldığı ve uzun süre katı PCM bölgesi ("ölü bölge") bıraktığı bulunmuştur. Bu sorunu ele almak için, ölü bölgede başka yerlerden farklı bir gözenekliliğe sahip olan kompozit PCM için özel, tekdüze olmayan bir yapı öneriyoruz. Kompozit PCM'nin erime hızı, enerji yoğunluğu ve güç yoğunluğu, kompozit metal köpüğün gözenekliliğini uyarlayarak önemli ölçüde artırılabilir. Örneğin, 0,30'luk bir Fourier sayısında, 0,80'lik bir ölü bölge gözenekliliğine sahip bir kasanın enerji yoğunluğu, 0,95'lik bir ölü bölge gözenekliliğine sahip olandan %6,8 daha yüksektir. Bu çalışma, fotovoltaiklerin termal yönetimi için PCM'leri uygulamaya yönelik etkili bir strateji sunar ve çeşitli çalışma koşulları altında PCM'lerin enerji depolama yeteneklerini optimize etmeye yönelik bir yol açar.