Nas últimas duas décadas, um dos principais desafios tem sido o desenvolvimento de métodos para geração e conversão de energia que utilizem fontes renováveis e tecnologias sustentáveis, visando minimizar os efeitos do aquecimento global e substituir o uso de combustíveis fósseis. Nesse contexto, as células a combustível de óxido sólido (SOFCs) têm se destacado por sua alta eficiência energética, flexibilidade de aplicação e baixas emissões de gases poluentes. Entre os materiais utilizados como eletrólitos, as perovskitas compostas de ceratos e zirconatos de bário (BZCO) são particularmente promissores. Os ceratos oferecem alta condutividade protônica, enquanto os zirconatos proporcionam maior estabilidade química. Ambos permitem dopagem significativa com elementos aliovalentes, gerando vacâncias de oxigênio que favorecem o transporte de íons. Contudo, desafios como alta temperatura de sinterização, degradação em ambientes redutores e limitações estruturais persistem. Neste trabalho, desenvolveu-se e caracterizou-se um eletrólito à base de BaZr₀,₄Ce₀,₄Y₀,₁Gd₀,₁O₃-δ, buscando melhorias para operação em temperaturas intermediárias (500–700 °C). A caracterização inicial foi realizada na forma de pellets, avaliando estabilidade química, condutividade e densidade. Além disso, foram desenvolvidos e caracterizados dois dispositivos: um suportado no ânodo, utilizando técnica de coprensagem em 5 camadas, e outro suportado no eletrólito. Esses dispositivos foram testados em condições reais de operação, utilizando ar sintético e H₂ como combustível, com medições de OCV, espectroscopia de impedância (EIS) e curvas IxV. Paralelamente, investigou-se a composição na forma de filme fino epitaxial, depositado por PLD sobre substrato de SrTiO₃. A caracterização in situ por espectroscopia de impedância revelou um aumento expressivo da condutividade iônica, associado ao estresse epitaxial entre o filme e o substrato. A condutividade protônica registrada ultrapassou 1 S/cm a 600 °C, estabelecendo o maior valor já alcançado para BZCO epitaxial, com uma energia de ativação de 0,6 eV. Este estudo demonstra que a manipulação do estresse epitaxial e a otimização da composição podem superar as limitações tradicionais de BZCO, pavimentando o caminho para o desenvolvimento de SOFCs de alta eficiência operando em temperaturas intermediárias.