Fotowoltaika, jako technologia bezpośredniej konwersji światła słonecznego na energię elektryczną, posiada znaczny potencjał radzenia sobie z coraz większymi problemami środowiskowymi i chęcią ograniczenia wykorzystania paliw kopalnych. Stabilność termiczna fotowoltaiki jest głównym zmartwieniem przy rozważaniu komercjalizacji na dużą skalę w warunkach, w których możliwa jest degradacja urządzenia w wyniku pracy w wysokiej temperaturze. Materiały zmiennofazowe (PCM) są bardzo obiecujące w zakresie zarządzania termicznego takich urządzeń ze względu na ich wysokie ciepło utajone i wrodzone właściwości przenoszenia ciepła. Jednak dużym wyzwaniem w stosowaniu PCM w fotowoltaice jest osiągnięcie wysokiej gęstości energii przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej gęstości mocy, zwłaszcza przy różnych orientacjach urządzenia fotowoltaicznego. W tej pracy dynamiczne charakterystyki przenoszenia ciepła kompozytowego PCM z zatopioną pianką metalową są systematycznie badane za pomocą modelu Boltzmanna sieci porów. Stwierdzono, że szybkość topnienia kompozytowych PCM drastycznie spada w późnym etapie topnienia, pozostawiając obszar stałego PCM („martwą strefę”) na długi czas. Aby rozwiązać ten problem, proponujemy specjalną, niejednorodną strukturę kompozytowego PCM, która ma inną porowatość w strefie martwej niż gdzie indziej. Szybkość topnienia, gęstość energii i gęstość mocy kompozytowego PCM można znacznie zwiększyć, dostosowując porowatość kompozytowej pianki metalowej. Na przykład przy liczbie Fouriera 0,30 gęstość energii obudowy o porowatości strefy martwej 0,80 jest o 6,8% wyższa niż w przypadku porowatości strefy martwej 0,95. Niniejsza praca przedstawia skuteczną strategię stosowania PCM do zarządzania termicznego ogniw fotowoltaicznych i otwiera drogę do optymalizacji możliwości magazynowania energii przez PCM w różnych warunkach pracy.