توسعه و ارزیابی عملکرد یک سیستم پیل سوختی اکسید جامد (sofc) نیازمند مدلهایی از سلول و استک در مقیاس سیستم است. بدین منظور مدلهایی مرتبه کاهش یافته با حداقل پیچیدگی مورد نیاز است. این مدلها می-بایست به اندازه کافی دقیق بوده تا بتوانند پارامترهای اصلی مربوط به هر پدیده فیزیکی در سلول را نشان دهند. از طرف دیگر این مدلها باید بتواند به آسانی در یک مدل سیستم مورد استفاده قرار گرفته و دارای سرعت بالای محاسبات باشند. با توجه به توضیحات بالا، با در نظر گرفتن مدلهای موجود و اصلاح تعدادی از آنها، یک مدل حالت دائم و دینامیکی از یک سلول sofc مسطح در این تحقیق توسعه یافته است. مدل شامل تحلیل جرمی، مومنتوم، انرژی و الکتروشیمیایی به همراه سینتیک واکنش های هیدروکربن است. مدل الکتروشیمیایی بکار رفته ارزیابی دقیقی از تلفات اهمی، غلظت و فعالسازی در سلول دارد. مدل توسعه یافته بر اساس نتایج تجربی، تست مبنا و همچنین بر اساس تعدادی از کارهای عددی قبلی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج معتبرسازی نشان می دهد که مدل حاضر قادر به پیشگویی رفتار sofc در شرایط کاری است. سپس مدل به منظور بررسی رفتار الکتروشیمیایی (با مدلسازی چیدمان تجربی یک تست دکمه ای) و رفتار حالت دائم دو سلول sofc در ساختارهای تقویت شده الکترولیتی و آندی مورد استفاده قرار گرفته است. برای این سلولها منحنی های عملکرد یعنی ولتاژ و چگالی توان بر حسب چگالی جریان استخراج گردیده است. همچنین توزیع پارامترهای مختلف الکتروشیمیایی و گرمایی نیز ارائه ومورد بحث قرار گرفته اند. در انتها نیز رفتار دینامیکی یک سلول sofc با تغییر بار بر اساس دو استراتژی کنترل یعنی ثابت نگه داشتن جریان سوخت ورودی به سلول و ثابت نگه داشتن پارامتر مصرف سوخت در طول تغییر بار مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که زمان بازگشت (زمان رسیدن به حالت دائم) به شدت وابسته به رفتار حرارتی سلول و همچنین استراتژی کنترل مورد استفاده و خواص مواد سلول است. همچنین زمان بازگشت تقریبا از بزرگی تغییر بار ایجاد شده مستقل است.