Não. PlayStation 3 e PlayStation Portable são plataformas fundamentalmente diferentes com arquiteturas incompatíveis. Jogos comprados na PlayStation Store para PSP são licenciados e compilados exclusivamente para hardware PSP (e depois, PlayStation Vita/PlayStation TV via retrocompatibilidade). Não instalam nem rodam no PS3.
Essa separação existe porque:
Se você quer jogar jogos de PSP na TV, suas opções oficiais são:
Nenhum emulador oficial ou camada de compatibilidade faz essa ponte no PS3. Fique com títulos nativos de PS3 no seu console.