保温材料的厚度对太阳能热水器的保温性能有着直接且重要的影响，通常遵循以下规律：

厚度增加，保温性能提升：保温材料的主要作用是减少热量的传递，其厚度越大，热阻就越大。根据热传递原理，热量传递的速率与材料的热阻成反比，所以增加保温材料的厚度能有效降低热量通过保温层向外散失的速率，从而使太阳能热水器内的热水能够保持较高温度的时间更长，提升保温性能。例如，在其他条件相同的情况下，50 毫米厚的聚氨酯保温层比 30 毫米厚的聚氨酯保温层能更好地阻止热量散发，使热水器水箱内的水温在 24 小时内下降幅度更小。

存在最佳厚度范围：虽然增加保温材料厚度能提高保温性能，但并非厚度越大越好。一方面，当保温材料厚度达到一定程度后，继续增加厚度所带来的保温性能提升效果会逐渐减弱，即边际效益递减。另一方面，过度增加厚度会增加成本、占用更多空间，还可能对太阳能热水器的整体结构和安装造成不利影响。一般来说，太阳能热水器保温材料的厚度会根据水箱大小、使用环境等因素有所不同，常见的太阳能热水器聚氨酯保温层厚度在 40 - 60 毫米左右，在这个范围内能较好地平衡保温性能、成本和空间等因素。

不同材质的保温材料，因其导热系数不同，达到相同保温效果所需的厚度也不同。例如，岩棉的导热系数相对聚氨酯较高，若要达到与聚氨酯相同的保温性能，岩棉保温层的厚度通常需要更大。