태양광은 햇빛을 전기로 변환하는 직접 기술로서, 끊임없이 증가하는 환경 문제와 화석 연료 사용 감축 요구에 대응할 수 있는 상당한 잠재력을 가지고 있습니다. 고온 작동으로 인한 소자 성능 저하가 가능한 환경에서 태양광의 대량 상용화를 고려할 때, 열 안정성은 중요한 고려 사항입니다. 상변화 물질(PCM)은 높은 잠열과 고유 열전달 특성으로 인해 이러한 소자의 열 관리에 매우 유망합니다. 그러나 PCM을 태양광에 적용하는 데 있어 가장 큰 과제는 높은 에너지 밀도를 달성하는 동시에 높은 전력 밀도를 유지하는 것, 특히 태양광 소자의 배향이 다를 때의 문제입니다. 본 연구에서는 금속 폼이 매립된 복합 PCM의 동적 열전달 특성을 기공 규모 격자 볼츠만 모델을 이용하여 체계적으로 연구했습니다. 복합 PCM의 용융 속도는 용융 후반부에서 급격히 감소하여 장기간 고체 PCM 영역("데드존")이 남는 것으로 나타났습니다. 이 문제를 해결하기 위해, 본 연구에서는 데드존의 기공률이 다른 부분과 다른 특수하고 불균일한 복합 PCM 구조를 제안합니다. 복합 금속 폼의 기공률을 조절함으로써 복합 PCM의 용융 속도, 에너지 밀도, 그리고 출력 밀도를 크게 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, 푸리에 수가 0.30일 때, 데드존 기공률이 0.80인 케이스의 에너지 밀도는 데드존 기공률이 0.95인 케이스보다 6.8% 더 높습니다. 본 연구는 태양광 발전의 열 관리에 PCM을 적용하는 효과적인 전략을 제시하고, 다양한 작동 조건에서 PCM의 에너지 저장 용량을 최적화하는 길을 열어줍니다.