P. Barbosa licenciou-se em Física e Química (Ensino) pela Universidade do Minho em 2004 e concluiu o doutoramento em Química pela mesma Universidade em 2011. O projeto de investigação realizado no âmbito do doutoramento, intitulado "Desenvolvimento de novos eletrólitos de polímeros sólidos", teve como objetivo a preparação e caracterização de eletrólitos poliméricos sólidos como alternativa viável aos eletrólitos líquidos não aquosos para baterias de lítio e aplicação em "janelas inteligentes". Em 2013, P. Barbosa ingressou no CICECO como Investigadora de Pós-Doutoramento e, desde então, a sua atividade científica centra-se no estudo da microestrutura e propriedades eletroquímicas de condutores iónicos para aplicação em sistemas de conversão de energia eletroquímica, como células de combustível, eletrólise e membranas de separação de gases. A questão da sustentabilidade/eficiência de materiais e processos representa um papel importante na sua atividade científica, pelo que nos últimos anos se tem dedicado à preparação e caracterização de membranas de eletrólitos poliméricos baseadas em biopolímeros e líquidos iónicos. Outros interesses mais recentes incluem a síntese e caracterização de materiais híbridos cristalinos com propriedades interessantes na condução iónica. Os seus principais interesses científicos centram-se no desenvolvimento de materiais nanoestruturados e biomembranas funcionais baseadas em nanocompósitos para aplicação em dispositivos eletroquímicos avançados (baterias, dispositivos eletrocrómicos e células de combustível). Em 2018, P. Barbosa foi contratada como Investigadora na Universidade de Aveiro. É autora/coautora de 37 artigos publicados em revistas científicas internacionais (incluídas no SCI) com mais de 500 citações e apresentou mais de 80 comunicações (16 comunicações orais) em conferências internacionais/nacionais. É socia da SPQ e revisora em várias revistas científicas incluídas no SCI.